Laborpraxis 09/2026 by vcg

www.laborpraxis.de | September 2026 | 50. Jhg. | LP 9

Mikrofluidik neu gedacht Disc Pump verbessert luftdruckbasierte Fluidförderung

LP THEMA

LABORTECHNIK Analytik inhouse oder extern? Ein Leitfaden

LP 9 n Editorial

Klein, aber oho Weniger Chemikalien, geringere Probenmengen und reduzierter Abfall: Die Miniaturisierung von Analysemethoden bringt viele Vorteile mit sich. In der Vergangenheit war allerdings der apparative Aufwand enorm hoch und Labormitarbeiter scheuten sich auch vor einem notwendigen Methodentransfer. Dass Miniaturisierung mittlerweile durchaus überlegenswert ist, zeigen unsere Autoren. Sie wählten bei der miniaturisierten HPLC einen neuen Ansatz: Zur Produktion der stationären Phase nutzten sie die additive Fertigung. Was dies für Vorteile gebracht hat, lesen Sie im Beitrag ab Seite 16.

„Miniaturisierung sorgt für mehr Nachhaltigkeit im Labor.“

M A R C P L A T T H A U S , Chefredakteur, marc.platthaus@vogel.de

Immer mehr Laboratorien werden nach klaren wirtschaftlichen Regeln geführt, Laborleiter müssen sorgfältig mit ihren Ressourcen umgehen, gerade auch, wenn es um die Anschaffung neuer Geräte geht. Wann man hier über die Zusammenarbeit mit Dienstleistern nachdenken sollte, beschreibt unser Beitrag ab Seite 28. D R . I L K A O T T L E B E N , Redakteurin, ilka.ottleben@vogel.de

Die Sommerpause ist vorbei, und die LAB-SUPPLY mit voller Kraft in die zweite Jahreshälfte gestartet. Nach den Veranstaltungen in Dresden und Leverkusen wird es auf der LAB-SUPPLY in Freiburg wieder etwas Besonderes für die Besucher geben. Am 21. Oktober präsentieren mehrere Partner einen Use Case und eine Vortragsreihe zum Thema Digitalisierung im Labor. Mehr erfahren Sie in unserem Interview ab Seite 26. C H R I S T I A N L Ü T T M A N N , Redakteur, christian.luettmann@vogel.de

Wissen ist Macht – ganz besonders im Labor. Denn das Datenmanagement und die Kenntnis komplexer Arbeitsabläufe liegen oftmals in den Händen weniger Mitarbeiter. Unser Whitepaper auf www.laborpraxis.de/whitepaper beschreibt fünf Schritte, wie Sie Wissensverlust vermeiden. M A R C P L A T T H A U S , Chefredakteur, marc.platthaus@vogel.de

LABORPRAXIS 9 | 2026

Inhalt 9

September 2026

S. 46

Lebensmittelanalytik: So analysieren Sie 687 Pestzide in 15 Minuten.

S. 12

Mikrofluidik: Lesen Sie, warum luftbasierte Förderung gerade in Laboranwendungen Vorteile hat.

S. 28 Laborausstattung: Darum lohnt es sich, manche Laborarbeiten an Dienstleister zu vergeben.

RUBRIKEN

LP AUSGABEN-SPECIAL

Editorial................................................... 3 Wissenschaft & Forschung ................... 6

M I K R O F LU I D I K

LAB-SUPPLY ........................................50

Mikrofluidik neu denken: Leistung, Zukunftsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit verbessern ............ 12 Liquid Handling

Beruf & Karriere ...................................52 Weiterbildung & Termine ....................53 Normen & Gesetze...............................54 Community ...........................................56 Impressum ........................................... 57 Wirtschaft & Märkte ............................58

Endlich mikro: wie 3D-Druck die HPLC verkleinert............................ 16 Miniaturisierte Flüssigchromatographie Einfacher zur hochauflösenden Bildgebung vieler Zellstrukturen ........20 Automatisierte Mikrofluidik Produkte ...............................................24 L A B O RT E C H N I K Die beste Benutzeroberfläche ist die, die es nicht gibt ...................................26 Laborautomation und Digitalisierung

LABORPRAXIS 9 | 2026

S. 16

HPLC: Der apparative Aufwand bei der miniaturisierten HPLC lohnt sich.

Analytik inhouse oder extern? Ein Leidfaden .......................................28 Make-or-buy-Entscheidungen in regulierten Laboren Wie wichtig ist die Teilchengröße bei Gradiententrennungen ..................32 Der Gradient in der HPLC Produkte ...............................................34 B I O- & P H A R M A A N A LY T I K Damit Lebensmittelbetrug schnell „auffliegt” ............................................36 Mobiles Gaschromatographiesystem für die Vor-Ort-Analyse von VOC Produkte ...............................................40 WA S S E R- & U M W E LTA N A LY T I K Probenaufschluss für die AOFBestimmung .........................................42 PFAS-Analytik L E B E N S M IT T E L A N A LY T I K Pestizidanalytik ohne Kompromisse: 687 Pestizide in 15 Minuten ...............46 DBDI-Ionisierung als Brücke zwischen GC und LC-MS Produkte ...............................................49

LABORPRAXIS 9 | 2026

Wissenschaft & Forschung n LP 9

Enzymatische Zersetzung von Biokunststoff

Natürliches Bioplastik ernährt Wurm im Ozean

Auf der Jagd nach darmlosen Würmern in Elba, Italien: Taucher sammeln Proben vom Meeresboden, in dem der Wurm Olavius algarvensis unter Seegraswiesen im Mittelmeer lebt.

Bild: Kristina Weinert/ MPI f. marine Mikrobiologie

Bioplastik gilt oft als moderne Erfindung. Dabei stellen Mikroorganismen solche Stoffe schon seit langem her. Viele Bakterien und Archaeen produzieren so genannte Polyhydroxyalkanoate, kurz PHAs. Natürliche Kunststoffe wie diese dienen den Organismen als Kohlenstoff- und Energiequelle für schlechte Zeiten, gespeichert in ihren Zellen. Bisher nahm man an, dass nur die Mikroorganismen selbst diese Speicherstoffe wieder abbauen können. Forschende am Max-Planck-Institut für marine Mikrobiologie in Bremen zeigen nun: Auch Tiere besitzen dafür die nötigen Werkzeuge. In einer neuen Studie beschreiben die Wissenschaftler Enzyme, mit denen Tiere – von Meereswürmern und Seesternen bis hin zu Land-

bewohnern wie Regenwürmern – mikrobielle PHAs zerlegen können. Über diesen bislang übersehenen Weg kann also Kohlenstoff von Mikroorganismen in tierische Nahrungsketten gelangen. Die Entdeckung begann mit einem ungewöhnlichen Meereswurm: Olavius algarvensis. Dieser kleine Wurm hat weder Mund noch Darm. Stattdessen lebt er von verschiedenen Bakterien, die direkt unter seiner Haut sitzen. Der Wurm „züchtet“ diese symbiontischen Untermieter gewissermaßen in seinem Körper – und verdaut sie, wenn er Nahrung braucht. „Einer der bakteriellen Symbionten des Wurms speichert enorme Mengen Kohlenstoff in Form von PHA“, sagt Nicole Dubilier, Direktorin am MaxPlanck-Institut für Marine Mikrobiologie und Autorin der Studie. „Wir wollten wissen, ob der Wurm einen Weg gefunden hat, diese energiereiche Reserve zu nutzen.“ Die Antwort lautet: Ja. Das Team fand im Wurm ein Enzym, das mikrobielle PHAs in kleine Bausteine zerlegt. Diese Moleküle können die Tiere anschließend nutzen. Hochauflösende Aufnahmen zeigten zudem: das Enzym wird genau dort gebildet, wo der Wurm seine Symbionten verdaut. Das lässt vermuten, dass der Wurm das von seinen Symbionten produzierte PHA nutzen kann. Die Forschenden suchten dann in Genomdaten aus dem gesamten Tierreich nach ähnlichen Enzymen – und wurden überraschend oft fündig. Sie entdeckten verwandte Enzyme in mehr als 66 Tierarten aus neun verschiedenen Tierstämmen. Laborexperimente bestätigten, dass auch Enzyme aus sehr weit entfernten Tiergruppen, darunter ein Schwamm, ein Regenwurm und ein Springschwanz, mikrobielle PHAs abbauen können. n

Von „Gewebeuhren“ lernen

Das Geburtsdatum im Ausweis lässt einen oft stutzen – manche Menschen wirken um viele Jahre jünger, andere deutlich älter als sie sind. Doch warum ist das so, und was geschieht dabei im Körper? Altert eine Leber anders als ein Gehirn? Und lässt sich die Lücke zwischen dem Alter im Reisepass und dem biologischen Alter einzelner Organe messen? Eine neue Studie von Forschenden des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften und am Ludwig Boltzmann Institute for Network Medicine (LBI-NetMed) der Universität Wien bringt uns der Beantwortung dieser Fragen einen großen Schritt näher. Durch die Kombination von künstlicher Intelligenz mit einer der weltweit größten Sammlungen menschlicher Gewebebilder untersuchte das Team unter der Leitung des CeMM- und LBI-NetMed-Principal Investigator André Rendeiro sowie der Co-Erstautoren Ernesto Abila, Iva Buljan und Yimin Zheng, wie sich die Architektur von Geweben im Laufe des Lebens verändert. Während frühere Studien vor allem molekulare Veränderungen wie DNA-Methylierung oder Genexpression analysierten, richtet sich der Blick hier auf die Struktur des Gewebes selbst. Für ihre Arbeit nutzten die Forschenden Daten des GenotypeTissue Expression Project (GTEx), das Proben von 40 verschiedenen Gewebearten wie Hirn, Herz, Lunge, Bauchspeicheldrüse, Haut und Darm von 983 Personen gesammelt hat. Aus diesen Proben entstanden hochauflösende digitale Bilder von Gewebeschnitten, die jeweils die mikroskopische Architektur des entsprechenden Organs sichtbar machen. Insgesamt wurden 25.712 Gewebeschnitte, zusammengesetzt aus rund 480 Millionen Einzelbildern, mithilfe modernster Bildanalysemodelle ausgewertet.

LABORPRAXIS 9 | 2026

Bild: © peterschreiber.media stock.adobe.com

Wie alt ist meine Niere wirklich? Ein Bluttest verrät es

Die Architektur unserer Organe lässt sich wie ein stiller Zeitzähler lesen. (Symbolbild)

Dabei zeigte sich, dass die Architektur unserer Organe sich wie ein stiller Zeitzähler lesen lässt: Ohne dass die KI explizit darauf trainiert wurde, erwies sich das Alter als der wichtigste Faktor, der das Erscheinungsbild von Gewebe über alle 40 Gewebearten hinweg prägt. Auf dieser Grundlage entwickelten die Forschenden so genannte „Gewebeuhren“ (engl. „tissue clocks“): Vorhersagemodelle, die das biologische Alter einer Person anhand ihres Gewebes schätzen können – und zwar für jedes einzelne Organ. Die Modelle erreichten einen durchschnittlichen Vorhersagefehler von lediglich 4,9 Jahren und waren bestehenden DNA-basierten Altersschätzungen überlegen, wenn es um die Erkennung gewebespezifischer krankhafter Veränderungen ging. Das vorhergesagte biologische Alter zeigte zudem starke Zusammenhänge mit bekannten Merkmalen des Alterns wie Telomerverkürzung, Gewebepathologien oder der Anzahl chronischer Erkrankungen. n

LP 9 n Wissenschaft & Forschung

3D-Aufnahme von Molekülorbitalen

Forscher bilden Wellenfunktion eines Moleküls dreidimensional ab

Bild: Lukas Kroll

Elektronen lassen sich nicht auf einen einzigen Ort festlegen. Das ist eine der zentralen Erkenntnisse der Quantenmechanik. An die Stelle des Ortes tritt die Wellenfunktion: eine mathematische Größe, die alle wichtigen Informationen über das Teilchen enthält. Einem interdisziplinären Forschungsteam der Universität Göt- Illustration des Verfahrens, womit die Elektronenorbitalen dreidimensional abgebildet tingen ist es nun gelungen, die Wellenfunktion eines nanometer- wurden. großen organischen Moleküls dreidimensional abzubilden– und das mit einer Röntgenlichtquelle, die auf einen Labortisch passt. „Die Wellenfunktion ist eine fundamentale Größe der Quantenmechanik, lässt sich aber nicht direkt messen“, erklärt Prof. Dr. Stefan Mathias, Leiter der Forschungsgruppe „Ultraschnelle Dynamik in Quantenmaterialien“ der Universität Göttingen. Besonders interessant sind die Wellenfunktionen der Elektronen in Molekülen, die so genannten Molekülorbitale: Sie bestimmen, wie ein Molekül Licht aufnimmt oder chemische Reaktionen eingeht. Um die Molekülorbitale sichtbar zu machen, kombinierte das Team hochpräzise Photoelektronenspektroskopie – dabei löst Licht Elektronen aus dem Material, deren Impuls Rückschlüsse auf die Wellenfunktion erlaubt – mit leistungsfähigen Computeralgorithmen. Das Ergebnis: ein vollständiges 3DBild des Molekülorbitals, mit einer Auflösung feiner als der Abstand zweier Kohlenstoffatome.

Hochauflösendes Klimaarchiv

Bild: Lucia Bravo

Kalte Knolle? Rotalgen speichern Meerestemperaturen wie ein Datenlogger Wer verstehen will, wie marine Ökosysteme auf die Erwärmung der Ozeane reagieren, braucht detaillierte Aufzeichnungen vergangener Temperaturen. Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung der Johannes Gutenberg-Universität Mainz (JGU) und des Max-Planck-Instituts für Chemie (MPIC) in Mainz hat nun Lena Li, Erstautorin der Studie, hält eine im einen Weg gefunden, tagesgenau Roten Meer gesammelte Rhodolithenprobe die Meerwassertemperaturen in der Hand. vier Monate lang zu rekonstruieren. Der Schlüssel liegt in Rhodolithen, knollenartigen Kalkstrukturen, die von Rotalgen gebildet werden und weltweit in den Ozeanen vorkommen. Der neue Ansatz macht aus einer einzelnen Knolle ein hochauflösendes Klimaarchiv, das tägliche Temperaturschwankungen ebenso wie Erwärmungstrends erfasst. Dafür kombinierten die Forschenden dreidimensionale Röntgenbilder mit geochemischen Analysen und einem speziellen Algorithmus. So gelang es ihnen, aus einem Rhodolithen aus dem zentralen Roten Meer die Meerwassertemperatur tagesgenau zu rekonstruieren. Typischerweise rekonstruieren Forschende frühere Klimabedingungen im Meer, beispielsweise an Riffen, anhand der Skelette von Korallen, Muscheln und Mikrofossilien wie Foraminiferen. Diese natürlichen Archive sind jedoch zunehmend bedroht, da ihre Lebensräume schrumpfen.

LABORPRAXIS 9 | 2026

Infektionskrankheiten

Wurmmittel für Weidetiere bringen Nahrungsketten durcheinander

Malaria schädigt Fresszellen in der Milz dauerhaft

Forschende der Christian-AlbrechtsUniversität zu Kiel (CAU) und der Universität Trier weisen erstmals nach, dass ein weitverbreitetes Wurmmittel für Weidetiere nicht nur einzelne Pflanzen Moxidectin ist ein Endektozid mit Wirkung und Insekten schägegen eine Vielzahl von Endo- und Ektoparadigt, sondern ganze siten beim Rind. ökologische Beziehungsgefüge verändert. Untersucht wurde der Wirkstoff Moxidectin im Präparat Cydectin, das Landwirte häufig gegen Parasiten bei Weidetieren einsetzen. Bislang war bekannt, dass Wurmmittel einzelne Arten beeinflussen können: Samen von typischen Grünlandpflanzen verändern etwa ihr Keimungsverhalten, wenn sie mit Wurmmitteln in Kontakt kommen. Käfer- und Fliegenlarven, die im Kot behandelter Weidetiere leben, zeigen geringere Überlebensraten. Wie sich diese Effekte auf das Zusammenspiel mehrerer Arten auswirken, hatte bisher niemand untersucht. Weidetierhalter setzen Wurmmittel ein, um ihre Tiere gesund zu halten und wirtschaftlich zu arbeiten. Ein Verzicht auf die Mittel ist daher meist keine Option. n

Makrophagen sind ein wichtiger Bestandteil unseres Immunsystems. Als Teil der unspezifischen Abwehr fungieren die Riesenfresszellen als „Müllabfuhr“ unseres Körpers: Sie spüren Krankheitserreger auf, beseitigen abgestorbene Körperzellen und machen Fremdstoffe unschädlich, indem sie sie verdauen. Eine aktuelle Studie des Malaria ist eine InfektionskrankLife & Medical Sciences Institut heit, die durch einzellige Parasi(LIMES) der Universität Bonn ten der Gattung Plasmodium zeigt, dass eine Malaria-Infek- verursacht wird. Die Übertragung tion residente CD163-Makropha- erfolgt durch weibliche Stechgen in der Milz dauerhaft schä- mücken der Art Anopheles. digt. Die Forschenden konnten durch Experimente an genetisch veränderten Mäusen zeigen, dass Malaria-Erreger im so genannten Blutstadium – der Phase, in der die bekannten Fieberschübe auftreten – die CD163-Makrophagen gezielt dezimieren. Selbst Monate nach Abklingen der Infektion hatte sich die CD163-Population nicht erholt. Die Ergebnisse könnten sowohl für wirksamere Malaria-Impfungen interessant sein, als auch für die Entwicklung von Therapien gegen andere Infektionskrankheiten. n

Bild: © Anselm - stock.adobe.com

Gängiges Antiparasitikum mit weitreichenden Folgen

Bild: © nugroho - stock.adobe.com

Wissenschaft & Forschung n

Laserspektroskopie superschwerer Elemente

Versteckte Kerneigenschaften von Fermium aufgedeckt

LABORPRAXIS 9 | 2026

skopie an Fermium-255 durchzuführen, dessen Kern 100 Protonen und 155 Neutronen enthält. Da die atomaren Energieniveaus in der Elektronenhülle von Fermium-255-Atomen empfindlich auf Kerneigenschaften reagieren, konnten die Forschenden durch deren Untersuchung Informationen über die Kernform gewinnen. Die Kombination der experimentellen Daten zur Hyperfeinstruktur des optischen Spektrums mit modernsten atomtheoretischen Berechnungen erlaubte den Forschenden die Feststellung, dass der Fer-

Bild: Sebastian Raeder

Die Untersuchung der Formen von Atomkernen liefert wichtige Erkenntnisse über deren innere Struktur. Bei sehr schweren Nukliden hängt die Kernform eng mit ihrer Stabilität gegenüber der spontanen Kernspaltung zusammen und ist daher ein entscheidender Faktor bei der Suche nach langlebigeren superschweren Elementen. Die Spontanspaltung beruht auf der starken gegenseitigen Abstoßung der vielen Protonen in schweren Kernen und beschränkt letztlich die Existenz von Elementen jenseits von Uran (Element 92). Da solche schweren Kerne nur künstlich und in äußerst begrenzter Menge hergestellt werden können, stellt ihre Untersuchung eine große Herausforderung dar und erfordert spezielle Produktionsverfahren sowie hochempfindliche experimentelle Techniken. Ein Forscherteam unter Beteiligung der Johannes-Gutenberg-Universität Mainz (JGU) hat nun für eine Studie geeignete Proben erstellt und untersucht. Die dazu nötigen Produktionswege erstreckten sich über mehrere Jahre und verschiedene Einrichtungen und führten schließlich zu Proben, die nur einige Milliarden Atome enthielten. Dies reichte dennoch aus, um hochpräzise Laserspektro-

Illustration der Nuklidkarte und des RISIKO Massenseparators

mium-255-Kern stark länglich deformiert ist und einem Rugbyball ähnelt. Die neuen Messungen korrigieren unphysikalische Werte in Standardtabellen, die auf früheren Berichten basieren, und lassen sich durch modernste Kernmodelle gut beschreiben. Atome bestehen aus einem sehr kleinen positiv geladenen Kern, der von einer Elektronenwolke umgeben ist. Die innersten dieser Elektronen bewegen sich sehr nahe am Kern und reagieren daher empfindlich auf dessen Größe, Form und magnetische Eigenschaften. Durch die Untersuchung dieser Effekte mit hochpräziser Laserspektroskopie können Forschende Erkenntnisse über die Struktur des Kerns gewinnen. Dazu wird Laserlicht auf die Atome gerichtet und dessen Farbe (Frequenz) sorgfältig abgestimmt, um winzige Veränderungen in den Energieniveaus der Elektronen zwischen den Quantenzuständen nachzuweisen. Die meisten Atomkerne sind nicht perfekt rund, sondern deformiert, wobei viele einem Rugbyball ähneln. Dies hat Effekte auf ihre Wechselwirkung mit dem von den umgebenden Elektronen erzeugten elektrischen Feld. n

LP 9 n Wissenschaft & Forschung

Die verborgene Anatomie der Wolken

Flache Wolken machen einen wesentlichen Anteil der Gesamtheit aller globalen Wolkentypen über Ozeanen und Land aus. Sie enthalten keine Eiskristalle, die als Keime für Niederschlag dienen könnten. Stattdessen bestehen insbesondere flache CumulusWolken ausschließlich aus winzigen flüssigen Wassertropfen. Obwohl sie innerhalb von Minuten Regen erzeugen können, ist bislang nicht geklärt, was die Bildung größerer Regentropfen verursacht – um auf dieser Weise letztendlich Niederschläge vorhersagen zu können. Bevor es regnen kann, müssen kleine Tröpfchen erst miteinander kollidieren, um einen größeren Tropfen zu bilden, der schließlich zu Boden fällt. Am Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation (MPI-DS) haben Forschende nun eine Messplattform entwickelt, um die Wolkenstruktur mit beispielloser Detailgenauigkeit zu untersuchen, heißt es in einer Pressemitteilung. Flache Wolken weisen Bereiche mit hoher Partikelkonzentration auf, die möglicherDas Herzstück dieses Observatoriums bilden zwei weise der Schlüssel zur Regenbildung sind. maßgeschneiderte optische Bildgebungssysteme, die mit leistungsstarken Lasern und Hochgeschwindigkeitskameras arbeiten. Eines davon ist in der Lage, die dreidimensionalen Positionen und Größen einzelner Wolkentröpfchen 75-Mal in der Sekunde zu rekonstruieren. Das andere System misst die Turbulenz innerhalb von Wolken und ist das erste Partikelbild-Velozimetrie-System in diesem Einsatzbereich. Beide Instrumente arbeiten autonom, sodass sie gleichzeitig die Mikrophysik der Wolken und Turbulenz im Maßstab von Mikrometern bis Kilometern erfassen können. „Es ist wie ein 3D-Mikroskop in den Wolken zu nutzen, das Partikelgröße und -verteilung untersucht“, sagt MPI-DS-Gruppenleiter Mohsen Bagheri. n

Auflösung von Röntgenbildern verbessern

Röntgenblitze so schnell, dass sie verursachte Schäden teils heilen Röntgenstrahlen sind ionisierende Strahlung und können prak- gilt als unvermeidliche Grenze für hochauflösende Röntgenbildtisch jegliche Materie schädigen. Deshalb versuchen Radiologen, gebung. Die gebleichte Probe wird für Röntgenstrahlen durchdie Röntgendosis bei Röntgenaufnahmen so niedrig wie möglich lässig, und dadurch verschlechtern sich die Bildqualität und zu halten, um Gewebeschäden zu vermeiden. Die Dosis muss aber Auflösung. so hoch wie nötig sein, damit das Bild hell genug ist, um ausIn einer aktuellen Studie berichtet ein internationales Forreichend Details für eine Diagnose abbildet. Dieses Kompromiss- schungsteam unter Leitung der Universität Hamburg und des SLAC National Accelerator Laboratory über einen Weg, dieses prinzip prägt die Röntgenbildgebung seit Jahrzehnten. Forschende, die chemische Reaktionen in einzelnen Molekülen Bleichen zu mindern, selbst wenn die Röntgendosis in extreme und Nanopartikeln abbilden wollen, stehen vor einer weitaus Bereiche getrieben wird. Für die neue Methode der Röntgenbildextremeren Variante desselben Problems. Um etwas so Kleines gebung beleuchteten die Forschenden Neon-Nanopartikel mit neu verfügbaren Röntgenpulsen, die und Flüchtiges wie eine Reaktion in nur wenige hundert Attosekunden einem Cluster von Atomen einzufandauerten. Diese Pulse waren dagen, müssen sie das Probenmaterial mit etwa hundert bis tausendmal mit einer großen Anzahl von Röntgenphotonen in einem extrem kurkürzer als die bei früheren FEL-Bildzen Stoß bestrahlen. Die fortschrittgebungsexperimenten verwendeten. lichsten Geräte dafür – RöntgenDurch das Abstimmen dieser ultrastrahlung-Freie-Elektronen-Laser schnellen Blitze nahe der Neon-K Kante (einer Energie, bei der Neon(XFELs) – erzeugen Blitze, die kurz genug sind, um der physikalischen Atome besonders stark auf RöntgenZerstörung der Probe „davonzulaustrahlung reagieren) machten die fen“. Doch selbst diese kurzen Pulse Forschenden eine unerwartete Wenn intensive Röntgenstrahlen auf eine Probe treffen, Beobachtung: Die extrem kurzen reißen Elektronen aus den Atomen reißen sie die Elektronen normalerweise aus ihrem urund verwandeln eine feste Struktur Pulse überholten nicht nur den Schasprünglichen Zustand heraus. Attosekundenpulse durchin eine Wolke aus Ionen und Elektro- brechen diesen Zyklus, indem sie der üblichen Schadensden der Probe effektiver, sondern nen, noch bevor ein nutzbares Bild kehrten sogar einen Teil davon kaskade davonlaufen. Die stimulierte Emission führt dazu, aufgenommen werden kann. Dieses aktiv um, während die Bestrahlung dass die Elektronen durch die Röntgenstrahlen teilweise so genannte „elektronische Bleichen“ zurück in ihren ursprünglichen Zustand gedrückt werden. noch lief. n Bild: Stacy Huang

Bild: MPI-DS

Rätsel gelöst? Entstehung von Regen in Wolken ohne Eis

LABORPRAXIS 9 | 2026

Wissenschaft & Forschung n LP 9

Laborsystem entwickelt 3D-Modelle von menschlichem Muskelgewebe

Muskeln züchten für die Forschung

Bild: BG Universitätsklinikum Bergmannsheil

Neuromuskuläre Erkrankungen sind äußerst vielfältig, sie können sich in Muskelschwäche, Schmerzen oder Lähmungen äußern. Bei vielen Krankheitsformen sind die Entstehungsprozesse nicht bekannt, wirksame Therapien gibt es oft nicht. Die neurologische Klinik und Poliklinik am Bergmannsheil mit dem angegliederten Heimer-Institut für Muskelforschung hat sich seit vielen Jahren auf die Erforschung dieser Krankheitsbilder spezialisiert. Ein neues Laborsystem hebt die Forschungs-

Die dreidimensionalen „Minimuskeln“ sind nur etwa fünf Millimeter lang.

möglichkeiten am Universitätsklinikum Bergmannsheil jetzt auf ein höheres Niveau. „Dank der neuen Ausstattung können wir kleine Gewebestücke züchten, die in ihrer Struktur und Funktion menschlichem Muskelgewebe sehr stark ähneln“, erklärt Priv.-Doz. Dr. Felix Kleefeld, Oberarzt der Neurologischen Klinik. „Anders als einfache Zellkulturen, die zweidimensional sind, haben die modernen Muskelorganoide einen dreidimensionalen Aufbau und ähneln deshalb stärker der natürlichen Struktur.“ Allerdings ist die Züchtung solcher Organoide technisch anspruchsvoll. Zunächst werden mittels einer Gewebeprobe (Muskelbiopsie) Muskelstammzellen eines menschlichen Spenders bzw. von Patienten gewonnen. Diese werden im Labor vermehrt. Anschließend werden die Zellen dreidimensional in einer gelartigen Struktur zu etwa fünf Millimeter großen Minimuskeln differenziert, den Muskelorganoiden. Die Besonderheit des neuen Systems ist, dass sich die Muskelorganoide zwischen zwei Stäbchen aufspannen und wie echte Muskeln Kraft aufbauen können.

Diese Organoide können stimuliert werden, sodass sich das Gewebe zusammenzieht. Jeweils eines der Stäbchen eines Stäbchenpaares, zwischen denen sich das Gewebe spannt, ist magnetisch. Ein Sensor registriert selbst kleinste Bewegungen des Muskelorganoids. Aus den Messergebnissen dieser Bewegungen lassen sich sehr präzise Daten gewinnen, wie gut die künstlichen Muskeln arbeiten und wie sie auf Belastung, Medikamente oder genetische Veränderungen reagieren. Sie eignen sich sozusagen als Dummy-Muskeln für sichere klinische Medikamentenstudien. „Mit dieser Technologie können wir Krankheitsprozesse erstmals direkt an menschlichem Gewebe nachvollziehen“, Kleefeld. „Das eröffnet uns völlig neue Möglichkeiten, innovative Therapien zu entwickeln und ihre Wirksamkeit präzise zu testen“, ergänzt der Oberartzt. Grundsätzlich unterstützt das System auch das Konzept der personalisierten Medizin. Denn die Nutzung von Organoiden aus patienteneigenen Stammzellen erlaubt es, individuelle Krankheitsverläufe nachzubilden und maßgeschneiderte Therapieansätze zu finden. n

Struktur und Funktion der Geckohaut untersucht

Mit Nanohaaren der Trockenheit trotzen

LABORPRAXIS 9 | 2026

vom Zoologischen Institut, der die Studie geleitet hat. „Was ist also die ursprüngliche Funktion solcher Strukturen? Wir wollten herausfinden, ob diese feine Struktur die Verdunstung verringert.“ Dazu entwickelte Gorb mit seinem Forschungsteam ein vereinfachtes Computermodell der Geckohaut und bildeten darin

Bild: Filippov et al.

In einer trockenen Buschlandschaft kann ein Gecko über seine hauchdünne Haut schnell Wasser verlieren und dadurch austrocknen. Doch die Tiere verfügen über eine besondere Anpassung: Ihre Haut ist mit winzigen, nanometergroßen Härchen bedeckt, den so genannten Setulae. Sie könnten dabei helfen, Feuchtigkeit auf der Haut zu halten. Die winzigen Hautstrukturen sind der Wissenschaft schon seit Jahren bekannt und werden mit der erstaunlichen Haftkraft der Tiere in Verbindung gebracht. Auffällig ist allerdings, dass die Setulae besonders häufig bei Geckos und Chamäleons vorkommen, die in trockenen oder halbtrockenen Lebensräumen leben. Das brachte Forschende der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) auf eine naheliegende Frage: Könnten die Härchen den Tieren helfen, Wasser zu sparen? Dem sind die Wissenschaftler in einer nun veröffentlichten Studie nachgegangen. „Biologische Strukturen entstehen nicht zufällig, sondern sind das Ergebnis evolutionärer Prozesse, in denen genetische Variation durch natürliche Selektion geformt wird“, sagt Professor Stanislav Gorb

Ein Tokay-Gecko haftet an einer Glasscheibe. Rasterelektronenmikroskopische Aufnahmen zeigen die winzigen Härchen, so genannten Setulae, auf der Echsenhaut.

eine Reihe der winzigen Setulae ab. Mithilfe von Strömungsmodellen simulierten sie anschließend, wie sich die Luft über die Haut bewegt und welchen Einfluss die Härchen im Nanomaßstab darauf haben. Zunächst vermuteten die Forschenden, dass die Härchen auch einen gegenteiligen Effekt haben können: Durch die vergrößerte Hautoberfläche hätte mehr Wasser verdunsten und die Echsen noch schneller austrocknen können. Dem Modell zufolge jedoch halten die Härchen Luft in ihren Zwischenräumen fest. Dadurch könnten die Setulae die Haut abschirmen und den Wasserverlust verringern. „Die Struktur im Nanomaßstab erzeugt eine Grenzschicht. Das bedeutet, dass die Wassermoleküle, die von der Hautoberfläche in die Luft gelangen, in dem begrenzten Raum viele Male zurückprallen und einige von ihnen wieder zurückkehren“, erklärt Gorb. Die Modellierung liefert damit einen möglichen Mechanismus, wie die Hautstrukturen den Wasserverlust verringern könnten. Ob dieser Effekt tatsächlich auf der Haut lebender Geckos auftritt, müssen nun weitere Experimente zeigen. n

LP 9 n Wissenschaft & Forschung

Hilft Muskelstimulation im All?

CO2-Fingerabdruck im Meer

Laufband, Radfahren, Krafttraining – die Astronautinnen und Astronauten auf der ISS trainieren bis zu 2,5 Stunden täglich, um den Abbau von Knochen und Muskelmasse in der Schwerelosigkeit zu verhindern. „Auf der Erde müssen die Muskeln immer gegen die Erdanziehungskraft arbeiten und werden so schon bei alltägAls erste Studienteilnehmerin hat die lichen Bewegungen wie Astronautin Sophie Adenot für ihr dem morgendlichen AufTraining auf der ISS nun einen spezielstehen trainiert“, erklärt len Stimulationsanzug genutzt. Prof. Dieter Blottner, Leiter der Arbeitsgruppe Neuromuskuläres System am Institut für Integrative Neuroanatomie der Charité. Das Sportprogramm ist allerdings schon jetzt sehr zeitaufwändig und kann den Muskelschwund nicht vollständig verhindern. „Wenn wir davon ausgehen, dass eine Marsmission etwa zwei Jahre dauern würde, ist klar: Wir müssen das Muskeltraining im All noch effizienter machen“, betont Prof. Blottner. Beauftragt von der Deutschen Raumfahrtagentur im DLR untersucht sein Team in der Studie EasyMotion-2 nun, ob eine zusätzliche elektrische Muskelstimulation die Wirkung des täglichen Trainings verbessern kann. n

In seiner stabilen Form besteht Kohlenstoff aus den Isotopen C-12 und C-13. Pflanzen binden während der Photosynthese bevorzugt das leichtere C-12 und reichern es in ihrer Biomasse an. Da erdölbasierte Brennstoffe überwiegend aus fossi- Emma Bavoux bei der Analyse von Proben im lem Pflanzenmate- Labor des Marum. rial bestehen, enthalten diese vergleichsweise wenig des schweren Kohlenstoffisotops C-13. Durch ihre Verbrennung nimmt deshalb das Verhältnis von C-13 zu C-12 in der Atmosphäre ab. Diese Veränderung des Isotopenverhältnisses ist Teil des so genannten SuessEffektes. Weil das Oberflächenwasser der Ozeane in ständigem (Gas)Austausch mit der Atmosphäre steht, nimmt auch das im Wasser gelöste Gas zunehmend diese veränderte Isotopensignatur mit weniger C-13 an. N eue Messungen am Zentrum für Marine Umweltwissenschaften der Universität Bremen zeigen nun, wie weit dieses anthropogene Kohlenstoffsignal bereits in die Tiefenwassermassen des Nordatlantiks vorgedrungen ist. n

Bild: Marum, Universität Bremen; V. Diekamp

Studie zeigt anthropogene CO₂-Emissionen

Bild: © ESA/NASA

Charité-Forschung auf der ISS

Bodenanalyse mit Bürgerbeteiligung

Vergrabene Unterhosen zeigen die Bodenqualität

Bild: Priska Koller, Agroscope

Der Boden wird mit Füßen getreten und oft wenig beachtet oder wertgeschätzt. Dabei bilden Böden die Grundlage unserer Ernährung, speichern Wasser, Kohlenstoff, Nährstoffe und beherbergen einen großen Teil der weltweiten Artenvielfalt. Schätzungen zufolge lebt mehr als die Hälfte der globalen Biodiversität im Boden. Dennoch gehen biologische Vielfalt und damit auch die Bodenqualität weltweit zurück – mit

Leicht oder stark zersetzt? Je aktiver die Bodenlebewesen, desto schneller der Abbau des Baumwollmaterials.

Folgen für die Landwirtschaft, die Ernährungssicherheit und das Funktionieren ganzer Ökosysteme. Um die Aufmerksamkeit zu erhöhen und gleichzeitig wissenschaftliche Daten zu gewinnen, starteten Forschende der Universität Zürich (UZH) und des Kompetenzzentrums des Bundes für die landwirtschaftliche Forschung Agroscope im Jahr 2021 das Citizen-Science-Projekt „Beweisstück Unterhose“. 1.000 Freiwillige vergruben nach einem standardisierten Verfahren mehr als 2.000 Baumwoll-Unterhosen und 12.000 Teebeutel an rund 1.000 Standorten in der ganzen Schweiz. Nach zwei Monaten wurden sie wieder ausgegraben, fotografiert und zusammen mit einer Bodenprobe ins Labor zur weiteren Analyse geschickt. Nun wurden die Ergebnisse publiziert, in Form einer Landkarte der Bodenaktivität. Die Auswertung zeigt, dass sich die Unterhosen je nach Standort sehr unterschiedlich zersetzt haben. Dabei gilt die Abbaugeschwindigkeit als Indikator für das Bodenleben: Je aktiver die Bodenorganismen, desto schneller wird das Baumwollmaterial abgebaut. Am stärksten zersetzten sich die Unterhosen in Privatgärten. Dort fanden die Forschenden

die höchsten Anteile an organischer Substanz – ideale Bedingungen für Regenwürmer, Pilze, Bakterien und andere Bodenlebewesen. Die geringste Aktivität der Bodenlebewesen wurde in Rasenflächen festgestellt, landwirtschaftlich genutzte Äcker und Wiesen lagen dazwischen. „Unsere Resultate zeigen, dass die Bodenbewirtschaftung einen großen Einfluss auf Bodenleben und -qualität haben kann“, sagt Co-Studienleiter Marcel van der Heijden, UZH-Professor für Agrarökologie. „Ein lebendiger Boden ist entscheidend für die Fruchtbarkeit, die Nährstoffkreisläufe und zahlreiche weitere Ökosystemleistungen.“ Zu den Maßnahmen, die das Bodenleben fördern könnetn, zählen etwa eine permanente Bodenbedeckung, der Einsatz von Kompost, vielfältige Fruchtfolgen, sowie reduzierter Einsatz von Mineraldünger und Pflanzenschutzmitteln. n

LABORPRAXIS 9 | 2026

LP INFO

Video-Tutorials zur Disc Pump In sechs kurzen Video-Tutorials erläutert Disc-Pump-Experte John Watson die einzelnen Schritte im Umgang mit dem Demonstrationskit. Die Videos reichen vom Unboxing des Kits, über den Anschluss der Komponenten bis hin zur Inbetriebnahme und ersten Schritten mit der Software.

LABORPRAXIS 9 | 2026

Collage:Adobe Stock / luchschenF, LEE Hydraulische Miniaturkomponenten GmbH

Special Mikrofluidik n Liquid Handling

Liquid Handling n Special Mikrofluidik

LIQUID HANDLING

Mikrofluidik neu denken: Leistung, Zukunftsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit verbessern Die Anforderungen an moderne Analyse-, Diagnostik- und Life-Science-Systeme steigen kontinuierlich. Sequenzierungsplattformen, PCR-Systeme und Organ-on-a-ChipTechnologien müssen heute nicht nur präziser und leistungsfähiger arbeiten, sondern gleichzeitig kompakter, wirtschaftlicher und einfacher zu skalieren sein. Fluid-Control-Systeme können hierbei entscheidende Differenzierungsmerkmale sein.

ange Zeit wurden Pumpsysteme und Ventile für labortechnische Geräte lediglich als notwendige Infrastruktur betrachtet, deren Aufgabe darin bestand, Flüssigkeiten zuverlässig durch ein mikrofluidisches System zu bewegen. Heute zeigt sich jedoch, dass leistungsfähige und innovative Fluid-ControlLösungen die Präzision der Fluidführung, den Wartungsaufwand, Reagenzienverbrauch, die Skalierbarkeit und die Gesamtbetriebskosten maßgeblich beeinflussen.

Versteckte Kosten mechanischer FluidControl-Systeme In zahlreichen Analyse- und Laboranwendungen kommen nach wie vor Spritzenpumpen und Drehventile zum Einsatz. Diese etablierten Technologien bringen Nachteile mit sich, die in modernen Hochdurchsatzsystemen zunehmend ins Gewicht fallen. Neben hohen Anschaffungskosten verschleißen mechanisch arbeitende Pumpen und Ventile schnell und verursachen somit regelmäßigen Wartungsaufwand, da sie ersetzt werden müssen. Kalibrierungen sind erforderlich und Ausfallzeiten können die Verfügbarkeit eines Instruments erheblich beeinträchtigen. Besonders bei Systemen mit mehreren Flow Cells stoßen klassische Architekturen häufig an Skalierungsgrenzen. Zusätzliche Kanäle erfordern oftmals weitere Pumpen, Ventile und Sensoren, wodurch Integrations- und Kalibrierungsaufwand sowie Wartungskosten deutlich zunehmen. Hinzu kommen Betriebskosten durch Totvolumina innerhalb des Fluidsystems. Jeder Mikroliter Reagenz, der in Leitungen, Verteilern oder Ventilen verbleibt, erhöht die Kosten pro Analyse. Da viele molekularbiologische Anwendungen mit hochpreisigen Reagenzien arbeiten, kann selbst eine geringe Reduzierung dieser Verluste erhebliche wirtschaftliche Vorteile bieten. Gleichzeitig erhöhen komplexe Strömungswe-

ge das Risiko von Carry-over-Effekten und Kontaminationen, was zusätzliche Spülzyklen und damit einen höheren Ressourcenverbrauch nach sich zieht.

EIN GASTBEITRAG VON

Peter Becker Inhaber Becker Storytelling

Warum Flow Cells besonders hohe Anforderungen stellen Wenn Flüssigkeiten präzise durch Flow Cells oder mikrofluidische Chips geführt werden müssen, beeinflusst die Fluid-Control-Qualität unmittelbar die Qualität der Analyseergebnisse. Bereits geringe Druckschwankungen, Luftblasen oder turbulente Strömungen können die Reproduzierbarkeit beeinträchtigen, Assays verfälschen oder im schlimmsten Fall einen kompletten Analysezyklus unbrauchbar machen. Für Geräteentwickler bedeutet dies einen permanenten Balanceakt zwischen minimalem Totvolumen, hoher Spülbarkeit, maximaler Präzision und wirtschaftlicher Produktion. Gleichzeitig müssen die eingesetzten Komponenten gegenüber aggressiven Reagenzien beständig sein und über Millionen von Schaltund Förderzyklen hinweg zuverlässig funktionieren. Die Herausforderung besteht daher nicht mehr allein in der Auswahl einzelner Komponenten, sondern in der Entwicklung eines ganzheitlich optimierten Fluid-Control-Systems.

Vorteile von Air-over-Liquid Vor diesem Hintergrund gewinnt die luftdruckbasierte Fluidförderung zunehmend an Bedeutung. Im Gegensatz zu klassischen Verdrängerpumpen wird die Flüssigkeit dabei nicht direkt gefördert. Stattdessen wird ein definierter Druck auf den Luftraum eines Reservoirs ausgeübt, der die Flüssigkeit kontrolliert durch das mikrofluidische System bewegt. Dieses sogenannte Air-over-Liquid- oder Pressure-DrivenFlow-Prinzip trennt die pneumatischen Komponenten vollständig vom eigentlichen Flüssigkeitspfad.

LABORPRAXIS 9 | 2026

Special Mikrofluidik n Liquid Handling

Die Vorteile dieser Architektur reichen weit über die reine Förderung des Fluids hinaus. Da die Flüssigkeit nicht durch die Pumpe selbst transportiert wird, sinken Risiken durch Materialinkompatibilitäten, Kontaminationen oder Verschleiß. Gleichzeitig ermöglichen moderne Sensoren und geschlossene Regelkreise eine präzise Steuerung von Druck- und Durchflussprofilen.

Während klassische Druckquellen oft groß, schwer und pulsationsbehaftet arbeiten, ermöglicht die Disc Pump eine äußerst kompakte und präzise Druckerzeugung. Selbst bei Änderungen von Viskosität oder Strömungswiderstand lassen sich konstante Förderbedingungen aufrechterhalten.

Miniaturpumpe für höchste Ansprüche Die piezoelektrische Disc Pump von Lee ist für dieses Wirkprinzip entwickelt worden. Während klassische Druckquellen oft groß, schwer und pulsationsbehaftet arbeiten, ermöglicht die Disc Pump eine äußerst kompakte und präzise Druckerzeugung. Mit ihrer geringen Baugröße von wenigen Millimetern in der Höhe und einem Durchmesser von 30 mm lässt sie sich selbst in anspruchsvollste Bauräume integrieren und eröffnet neue Möglichkeiten für die Miniaturisierung komplexer Analyseplattformen. Ihr wesentliches Merkmal ist der pulsationsfreie Ultraschallbetrieb mit 20.000 Hz. Dadurch lassen sich stabile laminare Strömungen erzeugen, wie sie insbesondere in Sequenzierungsplattformen, PCRSystemen, Organ-on-a-Chip-Anwendungen und mikrofluidischen Analysegeräten gefordert werden. Gleichzeitig reagiert die Disc Pump aufgrund ihrer piezoelektrischen Ansteuerung innerhalb von Millisekunden auf Veränderungen im System. In Verbin-

1 Das Smart-Pump-Modul der Disc Pump kombiniert die Pumpe mit Antriebselektronik und Drucksensorik.

dung mit Druck- und Durchflusssensoren entstehen hochdynamische Regelkreise, die kontinuierlich auf Veränderungen der Fluidik reagieren können. Diese schnelle Reaktionsfähigkeit ermöglicht nicht nur eine präzise Dosierung von Flüssigkeiten. Sie erlaubt auch die Überwachung von Fluidwiderständen innerhalb eines Chips und liefert wertvolle Informationen über biologische oder mechanische Veränderungen im Prozess. Druckspitzen durch Luftblasen, Verstopfungen oder Veränderungen im Assay können frühzeitig erkannt und kompensiert werden. Dadurch steigt die Wahrscheinlichkeit erfolgreicher Analysezyklen und gleichzeitig sinkt der Ressourcenverbrauch durch fehlgeschlagene Messungen. Entwickler begegnen pneumatischen Systemen jedoch immer noch mit Skepsis. Häufig wird angenommen, dass druckbasierte Fluidik nicht die erforderliche Präzision erreicht oder Luftblasenbildung begünstigt. Moderne Systeme zeigen jedoch ein anderes Bild. Die hohe Regelgeschwindigkeit der Disc Pump ermöglicht eine deutlich schnellere Anpassung an veränderte Prozessbedingungen als viele konventionelle Spritzenpumpen. Dadurch können Durchflussraten und Druckprofile mit hoher Genauigkeit eingehalten werden. Der pulsationsarme Betrieb reduziert zudem das Risiko von Luftblasenbildung. Systeme auf Basis der Disc Pump bieten somit eine Kombination aus Präzision, Stabilität und Prozesssicherheit, die den Anforderungen aktueller Diagnostikund Analyseplattformen in vollem Umfang gerecht wird.

Anwenderfreundliche Skalierbarkeit Ein weiterer Vorteil druckbasierter Systeme zeigt sich bei der Skalierung. Während herkömmliche Spritzenpumpen häufig kanalweise erweitert werden müssen, können pneumatische Systeme mehrere Fluidströme über gemeinsame Druckschienen versorgen. Dies reduziert den Bauraum und vereinfacht die Integration zusätzlicher Analysekanäle erheblich. Insbesondere die Kombination aus Disc Pump, Sensorik und Miniaturventilen ermöglicht kompakte Fluid-Control-Systeme, die mehrere Flow Cells gleichzeitig versorgen können. Für Hersteller von Sequenzierungsplattformen oder Hochdurchsatzsystemen eröffnet dies neue Möglichkeiten, die Leistungsfähigkeit ihrer Geräte zu erhöhen, ohne Größe und Komplexität proportional wachsen zu lassen.

Zukunftssichere Lösungen

LABORPRAXIS 9 | 2026

ld:

E LE

lis au dr Hy

at i ni eM

m ko ur

Gm en nt e n po

Fluid-Control-Lösungen entwickeln sich vom unterstützenden Subsystem zum Differenzierungsmerkmal moderner Analyse- und Diagnostikgeräte. Während traditionelle Architekturen weiterhin ihre Berechtigung haben, stoßen sie bei Themen wie Skalierbarkeit, Wartungsaufwand und Systemkosten zunehmend an Grenzen.Air-over-Liquid-Systeme bieten innovative Ansätze. Die Disc Pump verbindet kompakte Bauweise, hohe Regelgenauigkeit, pulsationsfreie Strömung und lange Lebensdauer in einer einzigen Komponente. Damit adressiert sie zentrale Herausforderungen moderner Mikrofluidiksysteme und unterstützt Hersteller dabei, leistungsfähigere, wirtschaftlichere und zukunftssichere Instrumente zu entwickeln. n

Special Mikrofluidik n Chromatographie

MINIATURISIERTE FLÜSSIGCHROMATOGRAPHIE

Endlich mikro: wie 3D-Druck die HPLC verkleinert HPLC, aber im Mini-Format. Das ist aufgrund von geringem Lösungsmittelbedarf nachhaltiger und günstiger – doch trotzdem kaum verbreitet. Zu hoch sind die technologischen Hürden. Additiv gefertigte stationäre Phasen könnten nun allerdings den Weg zu vollständig gedruckten Lab-on-Chip-Systemen ebnen und damit der Mikro- und Nano-LC neuen Aufwind verleihen.

VERFASST VON

Dr. Thorsten Teutenberg et al. (s. Autoreninfos am Ende des Beitrags)

ie Miniaturisierung zählt seit Jahren zu den wichtigsten Entwicklungstrends in der instrumentellen Analytik. Kleinere Systeme benötigen weniger Lösungsmittel und Probenmaterial, ermöglichen kürzere Analysezeiten und eröffnen neue Anwendungen, von der Prozessanalytik bis hin zu portablen Lab-on-Chip-Systemen. Während sich Mi-

krofluidik in vielen Bereichen etabliert hat, stellt die Entwicklung leistungsfähiger miniaturisierter chromatographischer Trennsäulen bis heute eine technologische Herausforderung dar. Das Forschungsprojekt 3DmiChrom der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) hat deshalb einen neuen Ansatz verfolgt: Statt konventionell gepackter

Bild: Hochschule Reutlingen

1 Mittels Zwei-Photonen-Lithographie wurden in einem Forschungsprojekt Mikrosäulen für die Flüssigchromatographie gedruckt.

LABORPRAXIS 9 | 2026

Chromatographie n Special Mikrofluidik

Bild: Hochschule Reutlingen

2 REM-Aufnahmen der mit 2PP additiv gefertigten Polymermonolithen verschiedener Geometrien. a) Oktaeder-; b) Tetraeder-; c) Sphären- und d) Gyroid-Struktur.

Säulen bauen Wissenschaftler stationäre Phasen mittels Zwei-Photonen-Polymerisation (2PP)direkt dreidimensional auf. Dieses aktuell auflösungsstärkste additive Fertigungsverfahren erlaubt Strukturgrößen im Mikrometer- und Submikrometerbereich und eröffnet damit neue Freiheitsgrade bei der Fertigung chromatographischer Monolithe.

Miniaturisierung der Säulen: Woran hapert es? Die Vorteile miniaturisierter Flüssigkeitschromatographie sind seit Langem bekannt [1-3]. Ein geringerer Verbrauch von Lösungsmitteln reduziert Betriebskosten und Umweltbelastung. Gleichzeitig sind die Analysezeiten kürzer, wodurch sich insbesondere Hochdurchsatzanwendungen wirtschaftlicher realisieren lassen. Dennoch haben sich mikrofluidische LC-Systeme bislang nur begrenzt durchgesetzt, sowohl im akademischen als auch industriellen Umfeld. Ein wesentlicher Grund für die nur langsame Verbreitung der Mikro- und Nano-HPLC ist die extrem schwierige reproduzierbare Befüllung der erforderlichen Säulenhardware. Nur wenige Säulenhersteller haben überhaupt Trennphasen mit einem Innendurchmesser < 1 mm im Produktportfolio.

Stationäre Phasen aus dem 3D-Drucker Im Mittelpunkt des gemeinsamen Forschungsprojekts zwischen der Hochschule Reutlingen und dem Institut für Umwelt & Energie, Technik & Analytik e.

V. (IUTA) stand deshalb die Entwicklung additiv gefertigter Polymermonolithe auf Basis der 2PP. Hierbei wird ein flüssiges Harz ausschließlich dort ausgehärtet, wo die Moleküle zwei Photonen gleichzeitig absorbieren [4-5]. Zu Projektbeginn identifizierten die Projektpartner geeignete Fotolacke und entwickelten diese anschließend speziell für chromatographische Anwendungen weiter. Da kommerziell verfügbare Materialien die Anforderungen an chemische Funktionalität und Beständigkeit nicht erfüllten, wurden eigene Lackformulierungen für hydrophile, hydrophobe sowie ionische stationäre Phasen entwickelt. Besonders erfolgreich erwiesen sich Formulierungen auf Basis von 2-Hydroxyethylmethacrylat (HEMA) und Laurylmethacrylat (LMA), die sowohl eine hohe chemische Stabilität als auch eine gute Funktionalisierung zeigten.

Porenstruktur digital kontrolliert Der eigentliche Fortschritt liegt jedoch im strukturellen Design der Monolithe. Während konventionelle Monolithen ihre Porenstruktur überwiegend durch Polymerisationsprozesse erhalten [6], wird diese beim 2PP vollständig digital definiert. Mithilfe parametrischer Computer-Aided-DesignModelle (CAD-Modelle) konnten unterschiedliche Geometrien untersucht werden (s.Abb.2). Neben Oktaeder-, Tetraeder- und Sphärenstrukturen erwies sich die Gyroid-Geometrieals besonders geeignet. Diese TPMS-Struktur (Triply Periodic Minimal Surface)

LABORPRAXIS 9 | 2026

Special Mikrofluidik n Chromatographie

3 Arbeitsablauf für die Herstellung einer mittels 2PP additiv gefertigten monolithischen Trennsäule.

2. Periodische Wiederholung im 3D-Raum

3. Additive Fertigung mit µ3D-Drucker

kombiniert eine hohe mechanische Stabilität mit einem hervorragend vernetzten Makroporensystem und günstigen Strömungseigenschaften. Simulationen der Strömungsmechanik lieferten zusätzlich Informationen für zukünftige Verbesserungen der dreidimensionalen Struktur.

Reproduzierbare Makroporen bis 1 µm Ein zentrales Projektergebnis war die reproduzierbare Fertigung offener Makroporensysteme mit Porendurchmessern bis hinunter zu 1 µm. Entscheidend hierfür war nicht allein der Druckprozess, sondern insbesondere eine optimierte Nachbehandlung der gefertigten stationären Phasen. Nach dem Druck muss nämlich überschüssiger Fotolack vollständig aus den komplexen Porennetzwerken entfernt werden. Hierfür entwickelten die Forscher einen reproduzierbaren Reinigungsprozess, der durch Nano-CT-Aufnahmen und Durchflussmessungen verifiziert wurde. In Abbildung3 ist der Arbeitsablauf für die Fertigung

LP INFO

Autoreninfos Dr. Thorsten Teutenberg, Abteilungsleiter „Forschungsanalytik & Miniaturisierung“, Institut für Umwelt & Energie, Technik & Analytik e. V. (IUTA) Tobias Drieschner, Doktorand, Hochschule Reutlingen Dr. Tobias Werres, wissenschaftlicher Mitarbeiter, Institut für Umwelt & Energie, Technik & Analytik e. V. (IUTA) Martin Klaßen, Abteilungsleiter „Umwelthygiene & Pharmazeutika“, Institut für Umwelt & Energie, Technik & Analytik e. V. (IUTA) Björn Lang, studentische Hilfskraft, Institut für Umwelt & Energie, Technik & Analytik e. V. (IUTA) Dr. Anita Lorenz, Lebensmittelchemikerin, Hochschule Reutlingen Prof. Dr. habil. Marc Brecht, Vizepräsident Lehre, Hochschule Reutlingen Prof. Dr. Günter Lorenz(†), Chemieprofessor, Hochschule Reutlingen Prof. Dr.-Techn. habil. Dipl. Ing. Andreas Kandelbauer, Prodekan Forschung der Fakultät Life Sciences, Hochschule Reutlingen

LABORPRAXIS 9 | 2026

4. Charakterisierung der Porenstruktur mittels REM

Bild: Hochschule Reutlingen

1. Auswahl Basisgeometrieelement

und Nachbehandlung der gedruckten stationären Phasen wiedergegeben.

Hierarchische Porosität verbessert die Trennung Neben den definierten Makroporen wurde zusätzlich eine mesoporöse Oberflächenstruktur erzeugt. Diese hierarchische Porosität verbindet zwei Anforderungen chromatographischer Trennsäulen: Große Makroporen sorgen für geringe Strömungswiderstände, während Mesoporen die spezifische Oberfläche deutlich vergrößern und damit die Wechselwirkung zwischen Analyt und stationärer Phase verbessern. Im Projekt stellten die Forscher entsprechende Porensysteme gezielt und reproduzierbar her. Die additiv gefertigten Monolithe wurden anschließend chromatographisch untersucht. Nach hydrophober Funktionalisierung mit Laurylmethacrylat gelang erstmals der experimentelle Nachweis einer Reversed-Phase-Funktionalität. Unter Gradientenbedingungen wurde ein Gemisch aus drei Verbindungen erfolgreich getrennt (s.Abb.4).

Perspektive: Vollständig additiv gefertigte LC-Systeme Langfristig reicht die Vision weit über einzelne Trennsäulen hinaus. Die Projektbeteiligten haben bereits einen ersten vollständig additiv gefertigten LC-Chip entwickelt, bei dem Mikrokanäle und stationäre Phase in einem gemeinsamen Fertigungsprozess entstehen. Zwar besteht bei der Anbindung an die Peripherie von HPLC-Systemen noch Entwicklungsbedarf, das Konzept zeigt jedoch, welches Potenzial die additive Fertigung künftig für integrierte analytische Systeme besitzt (s.Abb.5).

Fazit und Ausblick Die Ergebnisse des Projekts 3DmiChrom zeigen, dass der Mikro-3D-Druck auf Basis der Zwei-PhotonenPolymerisation stationärer Phasendeutlich mehr ist als ein alternatives Fertigungsverfahren. Er ermöglicht erstmals eine gezielte digitale Gestaltung von Porengeometrie, Oberflächenchemie und Strömungs-

Chromatographie n Special Mikrofluidik

verhalten innerhalb chromatographischer Monolithe. Mit reproduzierbar herstellbaren Makroporen bis 1 µm, hierarchisch porösen Polymermonolithen und ersten erfolgreichen chromatographischen Trennungen wurde ein zentraler Meilenstein hinsichtlich vollständig additiv gefertigter Mikro-LC-Systeme erreicht. Zum Oktober 2026 startet ein IGF-Folgeprojekt. Insbesondere kleine und mittlere Unternehmen (KMU) aus den Bereichen der Herstellung stationärer Phasen sowie der additiven Fertigung sind eingeladen, an der ersten Sitzung des projektbegleitenden Ausschusses teilzunehmen. Sie findet am 1. Dezember 2026 am Institut für Umwelt & Energie, Technik & Analytik e.V. in Duisburg statt. Dort werden die Ergebnisse des abgeschlossenen Projekts vorgestellt sowie ein Ausblick auf die geplanten Forschungsarbeiten und Schwerpunkte des Folgeprojekts gegeben. Die Sitzung bietet zudem die Gelegenheit, eigene Anforderungen und Fragen einzubringen und den weiteren Projektverlauf aktiv mitzugestalten.

Danksagung Das IGF-Vorhaben Nr. 01IF22786N der F.O.M. wurde im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert. n

Literatur [1] Hetzel T, Loeker D, Teutenberg T, Schmidt TC. Characterization of the efficiency of microbore liquid chromatography columns by van Deemter and kinetic plot analysis. J Sep Sci. 2016;39(20):3889-3897. doi: 10.1002/jssc.201600775. [2] Werres T, Schmidt TC, Teutenberg T. Influence of the column inner diameter on chromatographic efficiency in miniaturized and conventional ultra-high-performance liquid chromatography. Chromatographia. 2023;86:143-151. doi: 10.1007/s10337023-04237-4. [3] Vasconcelos Soares Maciel E, de Toffoli AL, Sobieski E, Domingues Nazário CE, Lanças FM. Miniaturized liquid chromatography focusing on analytical columns and mass spectrometry: A review. Anal Chim Acta. 2020;1103:11-31. doi: 10.1016/j.aca.2019.12.064. [4] Hermatschweiler M. 3D-Druck erobert die Mikroskala: Laserlithografie als Innovationstreiber für Schlüsseltechnologien. Laser Tech J. 2013;10(4):55-57. doi: 10.1002/latj.201300001 [5] Lachmayer R, Lippert RB. Additive Manufacturing Quantifiziert. Berlin: Springer; 2017. doi: 10.1007/978-3-662-54113-5. [6] Svec F. Porous polymer monoliths: amazingly wide variety of techniques enabling their preparation. J Chromatogr A. 2010;1217(6):902-924. doi: 10.1016/j.chroma.2009.09.073. [7] Drieschner T, Werres T, Klassen M, Lang B, Lorenz A, Brecht M, Lorenz G, Teutenberg T, Kandelbauer A. Hierarchically structured functionalized polymer monoliths via two-photon polymerization for miniaturized HPLC separation columns. Anal Chem. 2026. doi: 10.1021/acs.analchem.6c02512

Special Mikrofluidik n Mikroskopie & Bildanalyse

AUTOMATISIERTE MIKROFLUIDIK

Einfacher zur hochauflösenden Bildgebung vieler Zellstrukturen Super-Resolution-Mikroskopie macht Anordnungen von Molekülen mit Nanometerpräzision sichtbar. Komplexe Multiplex-Experimente erfordern jedoch noch immer viele Stunden manueller Arbeit. Automatisierte Mikrofluidik vereinfacht diese Abläufe, erhöht die Reproduzierbarkeit und ebnet den Weg zur intelligenten Mikroskopie.

ber Jahrzehnte bestand eines der wichtigsten Ziele der Mikroskopie darin, eine immer höhere räumliche Auflösung zu erreichen. Moderne Super-Resolution-Mikroskopie (SRM) hat diese Grenze inzwischen bis auf etwa zehn Nanometer verschoben. Damit lassen sich nanoskalige Strukturen und die Organisation von Proteinen sichtbar machen, die mit konventioneller Lichtmikroskopie nicht aufgelöst werden können.

Von höherer Auflösung zu mehr biologischer Information

VERFASST VON

Roman Tsukanov Forschung, Multiskalen-Biologie Fakultät für Biologie und Psychologie, Universität Göttingen

Biologische Systeme sind jedoch komplex. Eine Zelle enthält zahlreiche Organellen und Strukturen, die miteinander wechselwirken. Ihre räumliche Organisation ist eng mit der Zellfunktion verbunden. Deshalb möchten Forschende heute nicht nur einzelne Strukturen möglichst scharf abbilden, sondern möglichst viele Bestandteile einer Zelle oder eines Gewebes in ihrer räumlichen Beziehung zueinander untersuchen. Die multiplexierte Super-Resolution-Mikroskopie wurde somit zu einem wichtigen Werkzeug der modernen biologischen Bildgebung. Gleichzeitig entsteht jedoch eine praktische Herausforderung: Je mehr Informationen aus einer Probe gewonnen werden sollen, desto komplexer werden die experimentellen Abläufe – und desto schwieriger lassen sich diese manuell durchführen.

Bild: © Mohammed - stock.adobe.com

DNA-PAINT ermöglicht molekulares Multiplexing

1 Empfindliche Herzmuskelzellen stellen eine besondere Herausforderung für die multiplexierte Bildgebung dar. (Symbolbild)

LABORPRAXIS 9 | 2026

Bei der konventionellen Mehrfarben-Fluoreszenzmikroskopie werden unterschiedliche Strukturen mit Fluorophoren verschiedener Farben markiert. In der Praxis lässt sich jedoch nur eine begrenzte Zahl von Zielstrukturen zuverlässig voneinander unterscheiden. DNA-PAINT verfolgt einen anderen Ansatz: Kurze DNA-Sequenzen kodieren die Identität verschiedener Zielmoleküle. Komplementäre, fluoreszenzmarkierte DNA-Sonden erzeugen anschließend die für die hochauflösende Bildgebung erforderlichen Signale. Entscheidend ist, dass verschiedene Zielstrukturen nacheinander mit demselben Fluoreszenzfarbstoff aufgenommen werden können. Damit lassen sich viele Einschränkungen der konventionellen MehrfarbenMikroskopie umgehen. Beim so genannten Exchange-PAINT werden fluoreszierende DNA-Sonden nacheinander in die Probe eingebracht und wieder entfernt. Auf diese Weise können zahlreiche Strukturen innerhalb derselben biologischen Probe sukzessive sichtbar gemacht werden. Somit bietet die Methode eine hohe Flexibilität für

Bild: Physikalisches Institut Biophysik, Universität Göttingen

Mikroskopie & Bildanalyse n Special Mikrofluidik

2 Fünffach-multiplexierte DNA-PAINTSuper-ResolutionAufnahme mit automatisiertem mikrofluidischem Lösungswechsel.

Multiplex-Experimente – allerdings wird die praktische Umsetzung mit zunehmender Zahl zu untersuchender Zielstrukturen immer aufwendiger.

Jede Exchange-PAINT-Aufnahmerunde umfasst die Zugabe der DNA-Sonden, die Bildaufnahme und mehrere Waschschritte. Ein Multiplex-Experiment erfordert daher zahlreiche Lösungswechsel und dauert typischerweise mehrere Stunden. Werden diese Schritte manuell durchgeführt, erfordern sie kontinuierliche Aufmerksamkeit. Unterschiede beim Pipettieren, Waschen oder bei den Inkubationszeiten können die Reproduzierbarkeit und letztlich auch die Bildqualität beeinflussen. Gleichzeitig begrenzt die manuelle Durchführung den Probendurchsatz. Hier zeigt sich eine grundsätzliche Herausforderung moderner Mikroskopie: Während die Bildgebungstechnologien immer leistungsfähiger werden, beruhen viele experimentelle Abläufe weiterhin auf manueller Probenhandhabung. Deren Automatisierung kann daher ebenso wichtig sein wie die Weiterentwicklung des Mikroskops selbst.

Mikrofluidik automatisiert den ImagingWorkflow Um diesen Flaschenhals zu beseitigen, haben wir eine automatisierte Mikrofluidik-Plattform für die multiplexierte Super-Resolution-Mikroskopie entwickelt. Anstatt die Imaging-Lösungen manuell auszutauschen, werden verschiedene Reagenzien über separate Fluidik-Kanäle zugeführt und softwaregesteuert in die Probenkammer eingebracht. Eine sanfte Druck-

Bild: Bild: III. Physikalisches Institut Biophysik, Universität Göttingen

Manuelle Arbeit wird zum Flaschenhals

luftsteuerung ermöglicht einen schnellen und reproduzierbaren Lösungswechsel bei gleichzeitig geringer Belastung der Probe und niedrigem Reagenzienverbrauch. Anstatt die Imaging-Lösungen manuell auszutauschen, werden verschiedene Reagenzien über separate Fluidik-Kanäle zugeführt und softwaregesteuert in die Probenkammer eingebracht. Eine sanfte Druckluftsteuerung ermöglicht einen schnellen und repro-

3 Automatisierte Mikrofluidik-Plattform für die multiplexierte Super-Resolution-Mikroskopie.

LABORPRAXIS 9 | 2026

Special Mikrofluidik n Mikroskopie & Bildanalyse

duzierbaren Lösungswechsel bei gleichzeitig geringer Belastung der Probe und niedrigem Reagenzienverbrauch. Das System wurde bewusst als modulares Zusatzsystem entwickelt und lässt sich mit bestehenden Mikroskopie-Plattformen kombinieren. Für komplexere Experimente können bei Bedarf zusätzliche Fluidik-Kanäle einfach ergänzt werden. Für den Laboralltag ergeben sich daraus klare Vorteile: höhere Reproduzierbarkeit, weniger manuelle Arbeit, geringerer Reagenzienverbrauch und ein höherer Probendurchsatz. Vor allem können komplexe Imaging-Protokolle standardisiert ablaufen, ohne dass jeder einzelne Schritt manuell ausgeführt werden muss.

Die Vorteile einer kontrollierten Flüssigkeitszufuhr werden besonders bei empfindlichen biologischen Proben deutlich. Primäre Kardiomyozyten sind große Herzmuskelzellen, die teilweise nur schwach an der Oberfläche der Probenkammer haften. Wiederholtes manuelles Waschen kann die Zellen mechanisch belasten oder sogar von der Oberfläche ablösen. Für die multiplexierte Bildgebung muss dieselbe Zelle jedoch über mehrere aufeinanderfolgende Aufnahmezyklen stabil erhalten bleiben. Die Mikrofluidik-Plattform erzeugt einen präzise kontrollierten und schonenden Flüssigkeitsstrom. Dadurch konnten DNA-PAINT-Lösungen wiederholt ausgetauscht werden, ohne die Kardiomyozyten während des Experiments zu beschädigen. Mit diesem Ansatz ließen sich fünf verschiedene Zielstrukturen innerhalb einzelner Kardiomyozyten darstellen. Die resultierenden Super-Resolution-Aufnahmen zeigen die detaillierte nanoskalige Anordnung membranassoziierter Proteine innerhalb derselben Zelle. Gleichzeitig verdeutlichen die Ergebnisse, dass automatisierte Mikrofluidik komplexe Multiplex-Aufnahmen auch bei empfindlichen biologischen Proben ermöglicht.

Bild: Dr. Samrat Basak, LMU München

Eine besondere Herausforderung: empfindliche Herzmuskelzellen

4 Entwicklung eines anwendungsspezifischen Mikrofluidik-Aufbaus und/oder Zukunftskonzept eines integrierten Mikroskopie-Workflows aus automatisierter Mikrofluidik, modularer Mikroskopie, Bildanalyse und adaptiver experimenteller Steuerung.

LP INFO

Warum Mikrofluidik für multiplexierte Mikroskopie wichtig ist Multiplexierte Super-Resolution-Mikroskopie macht viele Strukturen wie Proteinanordnungen in derselben Probe sichtbar. Mit jedem zusätzlichen Ziel kommen jedoch Wasch-, Inkubations- und Lösungswechsel hinzu. Mikrofluidik automatisiertdiese repetitiven Schritte, verbessertdie Reproduzierbarkeit und reduziertArbeitsaufwand und Probenverbrauch.Durch die direkte Kopplung von Fluidik und Bildaufnahme können komplexe Expertenprotokolle zu standardisierten, skalierbaren Workflowswerden – ein wichtiger Schritt hin zu automatisierter und adaptiver Mikroskopie.

LABORPRAXIS 9 | 2026

Von automatisierter Fluidik zur automatisierten Mikroskopie Die Möglichkeiten der mikrofluidischen Automatisierung reichen weit über den Austausch von DNA-Sonden hinaus. Da das System softwaregesteuert arbeitet, lässt sich der Lösungswechsel direkt in die Bildaufnahme integrieren. Das Mikroskop könnte zunächst die erste fluoreszenzmarkierte Struktur aufnehmen und anschließend automatisch die Waschvorgänge und den Austausch der DNA-Sonde durchführen bevor die Bildaufnahme fortgesetzt wird. Auf diese Weise lässt sich nicht nur ein einzelner Arbeitsschritt, sondern perspektivisch der gesamte experimentelle Workflow automatisieren. Komplexe Experimente, die heute eine kontinuierliche Betreuung durch erfahrene Anwender erfordern, könnten nach standardisierten Protokollen mit minimaler manueller Intervention ablaufen. Dadurch könnte multiplexierte Super-Resolution-Mikroskopie auch für Nicht-Spezialisten, Imaging Core Facilities und größere Studien leichter zugänglich werden. Der nächste Schritt besteht darin, solche Workflows nicht nur zu automatisieren, sondern adaptiv zu gestalten. Während des Experiments gewonnene Bildinformationen könnten von der Software analysiert und genutzt werden, um den nächsten experimentel-

len Schritt festzulegen – etwa die Anpassung von Aufnahmeparametern, die Auswahl einer neuen Bildregion oder den gezielten Austausch einer Lösung.

Auf dem Weg zur intelligenten Mikroskopie Eine vielversprechende Plattform für solche Workflows ist das in der Arbeitsgruppe von Prof. Jan Huisken entwickelte modulare Flamingo-Lichtblattmikroskop. Flamingo wurde als portable Imaging-Plattform konzipiert, deren Optik, Hardware und Software an unterschiedliche experimentelle Anforderungen angepasst werden können. Die modulare Architektur bietet damit eine geeignete Grundlage, um automatisierte Fluidik mit Bildaufnahme und adaptiven Mikroskopie-Protokollen zu kombinieren. Die langfristige Vision ist ein intelligentes Mikroskop, bei dem Bildgebung, Probenmanipulation und Datenanalyse nicht mehr als getrennte Schritte ablaufen. Stattdessen könnten während der Aufnahme gewonnene Informationen das Experiment in Echtzeit steuern – beispielsweise durch die Auswahl relevanter Bildbereiche, die Anpassung der Aufnahmeparameter oder das Auslösen eines Lösungswechsels. Die Mikrofluidik spielt dabei eine wichtige Rolle: Sie ermöglicht dem Mikroskop nicht nur, eine Probe zu beobachten, sondern auch gezielt mit ihr zu interagieren und ihre Umgebung präzise zu kontrollieren.

Automatisierung über die Mikroskopie hinaus Die gleichen Prinzipien lassen sich auch außerhalb der multiplexierten Fluoreszenzmikroskopie einsetzen. Experimente in der DNA-Nanotechnologie und molekularen Selbstorganisation erfordern häufig eine zeitlich präzise Zugabe und Entfernung molekularer Komponenten. Automatisierte Mikrofluidik kann diese Kontrolle übernehmen und gleichzeitig den Reagenzienverbrauch reduzieren sowie die Reproduzierbarkeit erhöhen. Ähnliche Konzepte könnten auch für neue experimentelle Ansätze an der Schnittstelle zwischen Nanotechnologie und Quantenwissenschaften interessant sein, bei denen exakt kontrollierte chemische Umgebungen und automatisierte experimentelle Abläufe eine wichtige Rolle spielen. Automatisierte Mikrofluidik ist damit weit mehr als eine Lösung für repetitives Pipettieren. Indem sie kontrollierte Probenmanipulation mit softwaregesteuerter Mikroskopie verbindet, wird sie zu einem wichtigen Baustein für eine neue Generation automatisierter und adaptiver experimenteller Plattformen. n

LABORPRAXIS 9 | 2026

Special Microfluidik n Produkte

Labordiagnostik

Neuroinflammation bei Multipler Sklerose im Blut nachweisen

Bild: KI-generiert

Die Entwicklung des Elecsys NfLTests stellt einen wichtigen Fortschritt im Krankheitsmanagement der Multiplen Sklerose dar und bietet Klinikern eine minimal-invasive Methode zur Überwachung der durch Multiple Sklerose verursachten neuronalen Schäden, heißt es vom Hersteller Roche. Durch einen einfachen Bluttest zur Messung von NfL – einem Protein, das bei Nervenzellschäden freigesetzt wird – liefert der Test ein Bild der mit Multipler Sklerose verbundenen Neuroinflammation und könnte dazu beitragen, mehr Betroffenen ein regelmäßiges Monitoring zugänglich zu machen. Da NfL-Werte im Blut natürlicherweise mit dem Alter ansteigen, bietet der Test alterskorrigierte Normwerte (Perzentile), die Ärzten die Interpretation der Ergebnisse erleichtern sollen. Sie ermöglichen den Abgleich mit einer gleichaltrigen, gesunden Referenzgruppe und können helfen, krankheitsbedingte neuronale Schäden von normalen Alterungsprozessen zu unterscheiden und Fehlinterpretationen zu vermeiden. Diese Einblicke könnten routinemäßige klinische Beurteilungen und MRT-Scans ergänzen und so zu einem früheren und besser fundierten Krankheitsmanagement beitragen. Der Test läuft auf den cobas-Analysesystemen von Roche und liefert einer Pressemeldung zufolge zuverlässig standardisierte und konsistente Ergebnisse, unabhängig davon, wo der Test durchgeführt wird. Da nur eine einfache Blutprobe erforderlich ist, kann die Entnahme in der Arztpraxis erfolgen, wodurch die Notwendigkeit für Patienten entfällt, spezialisierte Zentren zu besuchen. n

Neues System für die Zelltherapieproduktion

Skalierbare und automatisierte adhärente Zellkultur Green Elephant Biotech und Bürkert Fluid Control Systems präsentieren mit Archimedes One ein neues System für skalierbare und automatisierte adhärente Zellkultur. Green Elephant Biotech hat den Archimedes One – Dynamischer Bild: Gree Adhärenz-Bioreaktor vorgestellt, n Ele phan t Bio eine neue Plattform zur Vereinfatech chung und Skalierung adhärenter Zellkulturprozesse. Das System entstand in enger Zusammenarbeit mit Bürkert Fluid Control Systems und verbindet die Kultivierungstechnologie von Green Elephant mit der Fluidik- und Automatisierungsexpertise von Bürkert. Adhärente Zellprozesse spielen eine zentrale Rolle bei vielen neuen Zellund Gentherapien, lassen sich jedoch bislang nur schwer skalieren. Klassische zweidimensionale Kultursysteme sind häufig mit hohem manuellem Aufwand und einer großen Anzahl von Kulturgefäßen verbunden. Suspensionssysteme erfordern dagegen oft die Anpassung empfindlicher Zelltypen, während Fixed-Bed-Bioreaktoren zwar Skalierbarkeit ermöglichen, jedoch zusätzliche Hardwarekomplexität und höhere Betriebskosten mit sich bringen. Archimedes One verfolgt daher einen biologieorientierten Ansatz. Anstatt adhärente Zellen in Suspension zu überführen oder in komplexe Matrizen einzubringen, ermöglicht das System eine kontrollierte, perfusionsbasierte Kultivierung mithilfe der so genannten Cellscrew Geometrie, die große Wachstumsoberfläche auf kompaktem Raum bereitstellt. n

LABORPRAXIS 9 | 2026

Labortechnik n Interview

LABORAUTOMATION UND DIGITALISIERUNG

Die beste Benutzeroberfläche ist die, die es nicht gibt Auch in diesem Jahr wird es auf der LAB-SUPPLY eine Sonderschau zum Thema Labor der Zukunft geben. SmartLab Solutions und Düperthal präsentieren gemeinsam mit weiteren Industriepartnern auf der Regionalmesse in Freiburg am 21. Oktober einen Use Case und eine Vortragsreihe rund um Laborautomation und Digitalisierung. Wir haben mit SmartLab-Solutions-Geschäftsführer Dr. Felix Lenk und Tobias Wingbermühle vom Sicherheits-Experten Düperthal gesprochen.

DAS INTERVIEW FÜHRTE

Marc Platthaus Chefredakteur LABORPRAXIS

Herr Dr. Lenk, Herr Wingbermühle, im vergangenen Jahr waren Sie mit Ihren Unternehmen erstmals mit einem Use-Case und einer Vortragsreihe auf der LABSUPPLY in Augsburg vertreten. Was hat sich seitdem verändert? Spüren Sie, dass das Thema Digitalisierung und Automatisierung inzwischen vom „Nice-to-have“Innovationsprojekt zum notwendigen Thema, Stichwort Fachkräftemangel, Kostendruck, geworden ist? Dr. Felix Lenk: Die Investitionszurückhaltung ist auch in der Analytik spürbar. Gleichzeitig wächst der Automatisierungsdruck durch Fachkräftemangel und Produktivitätsanforderungen. Investitionen werden heute allerdings früh auf ihre Wirtschaftlichkeit geprüft. Auffällig ist: Die Anfragen werden konkreter, und damit rückt auch die Interoperabilität stärker in den Fokus. Offene Standards wie OPC UA LADS oder SiLA werden dabei zunehmend zum Wettbewerbsvorteil.Tobias Wingbermühle: Ein Stück weit Zurückhaltung bei Investi-

tionen ist auch bei uns spürbar. Grundsätzlich hat sich die Art der Anfragen gewandelt: Früher ging es darum, ob ein Sicherheitsschrank überhaupt Daten liefern kann, heute darum, was diese Daten im Alltag einsparen können. Das bedeutet konkret, dass manuelle Kontrollgänge der Vergangenheit angehören: Das System erkennt geschlossene Schränke automatisch und lokalisiert Störungen bei der Abluft umgehend. Das spart wertvolle Arbeitszeit und entlastet Fachkräfte spürbar.

Viele kleinere Labore haben Angst vor dem „großen, teuren Digitalisierungsschlag“. Wie sieht der Use Case und die Vorträge in Freiburg aus? Holen Sie die Labore auch mit kleinen, schrittweisen Quick-Wins ab? Lenk: Unsere Systeme sind modular aufgebaut. Dabei können sowohl Lösungen von Partnern als auch eigene Entwicklungen einzelne Prozessschritte abdecken. Diese Module lassen sich zu größeren Anlagen kombinieren, können aber bereits einzeln einen konkreten

LP ZUR PERSON

Tobias Wingbermühle ist Digital Solution Lead für DÜPERTHAL connect, einer digitale Monitoring- und Asset-Management-Lösung für Labor- und Industrieumgebungen. Zuvor baute er ein Softwareunternehmen im Bereich Labor- und Ressourcenmanagement mit auf und verantwortete dort Vertrieb, Marketing, Partnerschaften und digitale Transformationsprojekte. Zudem gründete er eine Community zur Unterstützung von Startups im Life-Science-Bereich und leitete ein Beratungsunternehmen, das Organisationen bei digitaler Transformation, Go-to-Market-Strategien und nachhaltigem Wachstum begleitet.

LABORPRAXIS 9 | 2026

Bild: DÜPERTHAL

Tobias Wingbermühle

Interview n Labortechnik

Quick-Win liefern – etwa mit unserem LABiNTERFACE, einer Station in der Wiege- oder pH-Prozesse assistenzautomatisiert sind und Werte zusammen mit der Proben-ID direkt ins LIMS übertragen werden. Wingbermühle: Unser skalierbares Stufenkonzept ermöglicht Unternehmen den flexiblen Einstieg in die digitale Schranküberwachung. Das Spektrum reicht von der unkomplizierten Integration in bestehende Leitsysteme via potentialfreiem Kontakt bis hin zum detaillierten Messwert-Transfer über OPC UA (LADS) oder die unserer eigenen Plattform DÜPERTHAL connect. Jede Ausbaustufe ist in sich geschlossen und bietet bedarfsgerechten Anwendernutzen – von der schlanken Basislösung bis zur voll vernetzten Infrastruktur.

Viele Labore haben inzwischen für jedes Gerät ein eigenes Portal, eine eigene App, ein eigenes Login. Der Frust darüber ist spürbar. Wie stellen Sie sicher, dass Ihre Lösung nicht einfach eine weitere Insel in dieser Landschaft wird? Wingbermühle: Indem der Schrank nicht zwingend auf unsere Plattform angewiesen ist. Seine Zustände können über einen potentialfreien Kontakt oder über OPC UA an Drittsysteme abgegeben werden, die in der Organisation bereits laufen, z. B. Gebäudeleittechnik, Leitstand oder Monitoringlösungen anderer Hersteller. Wer unsere Plattform nutzen möchte, kann das tun; wer sie nicht möchte, verliert deshalb keine Funktion am Schrank selbst. Eine Insel entsteht immer nur dann, wenn ein Hersteller die Daten seines Geräts kapselt bzw. für sich behalten möchte. Diesen Weg möchten wir nicht beschreiten. Noch ein Blick in die Zukunft: Wenn wir uns im kommenden Jahr auf einer LAB-SUPPLY wiedersehen: Welcher Prozess im Labor, der heute noch manuell und fehleranfällig ist, wird dann Ihrer Meinung nach standardmäßig vollautomatisiert und digitalisiert ablaufen? Lenk: Bei der Probenvorbereitung, die heute noch stark manuell erfolgt, wird sich in den kommenden Jahren viel verändern – gerade bei komplexeren Abläufen. Schon innerhalb eines Jahres erwarten wir

LP ZUR PERSON

Dr. Felix Lenk Bild: SmartLab Solutions GmbH

Technologie ist das eine, der Mensch im Labor das andere. Wie nehmen Sie die Labormitarbeiter bei der Digitalisierung mit? Welche Rolle spielt z. B. die Benutzerfreundlichkeit? Lenk: Die beste Benutzeroberfläche ist die, die es nicht gibt. Entscheidend ist eine durchgängige End-to-EndÜbergabe von Daten und Prozessen. Digitalisierung sollte Abläufe vereinfachen und Mitarbeiter entlasten – nicht durch zusätzliche Oberflächen, Eingaben und Komplexität neue Hürden schaffen. Das sieht man in unseren sehr reduzierten Frontends. Wingbermühle: Die beste Überwachung ist die, die völlig geräuschlos im Hintergrund läuft. Im hektischen Laboralltag hat niemand Zeit, permanent ein Dashboard im Blick zu behalten. Informationen und Alarme müssen automatisiert, rechtzeitig und exakt bei der zuständigen Person ankommen. Der eigentliche Wert unserer Lösung liegt daher nicht nur auf der Benutzeroberfläche, sondern in intelligenten Benachrichtigungsketten. Denn ein Alarm nützt im Labor nur dann, wenn er ohne Verzögerung die richtige Stelle erreicht.

Dr. Felix Lenk hat an der TU Dresden Automatisierungs- und Regelungstechnik studiert und dort auch promoviert. Er ist Gründer und Geschäftsführer der SmartLab Solutions GmbH und der amensio GmbH – zwei Hightech-Startups für die Labordigitalisierung. Für das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt, den Branchenverband Spectaris e. V.und die Society für Laboratory Automation and Screenin g(SLAS) ist er als ehrenamtlicher Gutachter und Berater tätig.

zudem deutliche Fortschritte beim Einsatz von KI, etwa für visuelle Erkennung, Prozessoptimierung und Dokumentation. Wingbermühle: Die Gefahrstoffdokumentation – in vielen Laboren ist das Verzeichnis bis heute eine Tabelle, die jemand nach einer Begehung nach pflegt und die bereits am nächsten Arbeitstag schon überholt ist. Dass Bestände direkt beim Ein- und Auslagern erfasst werden statt nachträglich aus dem Gedächtnis, halten wir für den Prozess mit dem größten Hebel, technisch ist das kein Zukunftsthema mehr. Die eigentliche Hürde liegt nicht in der Technik, sondern in gewachsenen Abläufen und der gestiegenen Komplexität.

Vielen Dank für das Interview, meine Herren.

LABORPRAXIS 9 | 2026

Labortechnik n Laborausstattung

MAKE-OR-BUY-ENTSCHEIDUNGEN IN REGULIERTEN LABOREN

Analytik inhouse oder extern? Ein Leitfaden Nicht jede Laborleistung passt ins eigene Haus. Doch welche Analysemethoden lohnen sich intern aufzubauen – und welche sind besser bei externen Dienstleistern untergebracht? Ein strukturierter Entscheidungsrahmen zeigt die wirtschaftlichen, regulatorischen und strategischen Kriterien auf.

Prof. Dr.-Ing. Johann Gregori Hochschule Offenburg

elbst produzieren oder fertig einkaufen? Makeor-Buy-Entscheidungen gehören heute zu den zentralen Aufgaben von Laborleitern in regulierten analytischen Laboren. Neue Kundenanforderungen, verschärfte gesetzliche und regulatorische Vorgaben, die zunehmende Spezialisierung analytischer Verfahren, Fachkräftemangel sowie wachsender Kosten- und Wettbewerbsdruck führen immer wieder zu der Frage, welche Leistungen im eigenen Labor erbracht und welche an externe Partner vergeben werden sollten. Zur Orientierung entwickelt der hier vorliegende Beitrag einen multidimensionalen Entscheidungsrahmen, der wirtschaftliche, qualitative, strategische und organisatorische Aspekte zusammenführt und Laborleitern hilft, Make-or-Buy-Fragen nachvollziehbar und praxisnah zu bewerten.

1 Probenanalyse direkt im eigenen Labor oder per Versand an einen externen Dienstleister? In vielen Bereichen gibt es solche Make-or-Buy-Entscheidungen. Der folgende Beitrag hilft, diese fundiert zu treffen.

LABORPRAXIS 9 | 2026

Der Beitrag basiert auf einer Auswertung einschlägiger Literatur sowie den praktischen Erfahrungen des Autors. Ergänzend flossen vereinfachte leitfadengestützte Gespräche mit erfahrenen Fach- und Führungskräften aus regulierten Laboren in die Entwicklung des Entscheidungsrahmens ein.

Was bedeutet Make-or-Buy? Make-or-Buy beschreibt die Entscheidung, ob eine Leistung im eigenen Unternehmen erbracht oder an einen externen Dienstleister vergeben wird. In der Praxis ist dies selten ein einfaches Entweder-Oder. Neben vollständiger Eigenleistung (Make) und vollständiger Fremdvergabe (Buy) spielen Hybridlösungen eine große Rolle: Strategisch wichtige Leistungen verbleiben im eigenen Labor, externe Partner werden

Bild: KI-generiert / Gemini

VERFASST VON

Bild: Johann Gregori

Laborausstattung n Labortechnik

2 Typische Make-orBuy-Entscheidungen im Labor

gezielt für Spezialanalysen oder zur Abdeckung von Auftragsspitzen eingesetzt. In regulierten Laboren betrifft diese Entscheidung nicht nur einzelne Analysen, sondern den gesamten Lebenszyklus einer Laborleistung – von der Methodenentwicklung und Validierung über die Routineanalytik bis hin zu unterstützenden Prozessen wie Gerätequalifizierung, Wartung oder Probenlogistik. Make-or-Buy ist damit kein einmaliges Projekt, sondern ein laufender Entscheidungsprozess. Veränderungen im Markt, neue regulatorische Anforderungen oder technologische Innovationen können frühere Entscheidungen jederzeit infrage stellen und eine erneute Bewertung notwendig machen. Zugleich wirken Make-or-Buy-Entscheidungen direkt auf Kostenstruktur, Flexibilität, Innovationsfähigkeit und den langfristigen Kompetenzaufbau eines Labors. Abbildung 2 zeigt beispielhaft, an welchen Stellen entlang der Wertschöpfungskette eines regulierten Labors Make-or-Buy-Entscheidungen typischerweise auftreten.

Wirtschaftliche Perspektive: Wie Preisvergleiche täuschen In der Praxis werden Make-or-Buy-Entscheidungen häufig auf einen einfachen Preisvergleich reduziert. Kostet eine Analyse extern 180 Euro und intern 220 Euro, wirkt die Entscheidung zunächst eindeutig. Ein solcher Vergleich bildet aber nur die direkt sichtbaren Kosten einer einzelnen Messung ab. Eine Laborleistung muss über ihren gesamten Lebenszyklus betrachtet werden – von Methodenentwicklung und Validierung über den Routinebetrieb bis hin zur Anpassung an neue regulatorische oder kundenspezifische Anforderungen. Neben den direkten Analysekosten wirken sich Investitionen, Qualität und Zuverlässigkeit, Risiken, organisatorische Effekte sowie strategische Überlegungen auf die tatsächliche Vorteilhaftigkeit von Eigenleistung oder Fremdvergabe aus. Hier setzt das Konzept der Total Cost of Ownership (TCO)an. Es erweitert den Blick von den reinen Analysepreisen auf sämtliche direkte und indirekte Kosten einer Laborleistung – etwa Validierungsaufwand, Geräteanschaffungen und -wartung, zusätzliche Dokumentation, Schulungen oder Probenlogistik. Eine TCO-Betrachtung allein liefert jedoch noch keine vollständige Antwort auf die Frage, welche Lösung lang-

fristig die richtige ist. Ergänzend müssen qualitative, strategische sowie markt- und partnerbezogene Aspekte berücksichtigt werden. Abbildung 3 verdeutlicht diesen Zusammenhang: Während die unmittelbaren Analysekosten sichtbar sind, bleiben zahlreiche Investitions-, Prozess- und strategische Kosten zunächst im Hintergrund. Gerade diese häufig unterschätzten Einflussgrößen entscheiden mit darüber, ob Eigenleistung oder Fremdvergabe langfristig vorteilhafter ist.

Qualitäts- und Compliance-Perspektive: Eine Frage der Verantwortung Unabhängig davon, ob Analysen intern oder extern durchgeführt werden, müssen die Ergebnisse reproduzierbar, regulatorisch anerkannt und dauerhaft beherrscht sein. Qualitätsmängel können erhebliche Folgen haben – von Wiederholungsanalysen und Reklamationen bis hin zu Beanstandungen durch Behörden oder Kunden. Auch bei Fremdvergabe verbleibt die Verantwortung für die ordnungsgemäße Leistungserbringung beim Auftraggeber. Akkreditierungen und Zertifizierungen sind eine wichtige Grundlage, ersetzen aber weder eine risikobasierte Lieferantenqualifizierung noch die regelmäßige Bewertung der erbrachten Leistungen. Erforderlich sind stabile Prozesse, valide Methoden, nachvollziehbare Dokumentation und ein professioneller Umgang mit Abweichungen, CAPA-Maßnahmen (Corrective and Preventive Actions) und Änderungen analytischer Verfahren. Ringversuche und Laborvergleiche ermöglichen eine objektive Einschätzung der analytischen Leistungsfähigkeit und geben Hinweise auf Zuverlässigkeit und Vergleichbarkeit der Ergebnisse. Entscheidend ist nicht nur die aktuelle Qualität, sondern auch die Fähigkeit des Labors oder Dienstleisters, diese bei veränderten regulatorischen, technologischen oder kundenspezifischen Anforderungen dauerhaft sicherzustellen.

Strategische Perspektive: Wo steht das Unternehmen in fünf Jahren? Nicht jede Laborleistung hat die gleiche Bedeutung für den langfristigen Erfolg eines Unternehmens. Standardisierte Routineanalysen können oft über qualifizierte externe Partner abgedeckt werden, während

LABORPRAXIS 9 | 2026

Labortechnik n Laborausstattung

Make-or-Buy ist aus dieser Perspektive auch eine Investitionsentscheidung über die zukünftige Leistungsfähigkeit, Innovationskraft und Position des Labors im Unternehmen.

Bild: Johann Gregori

Markt- und Netzwerkperspektive: externe Kompetenzen integrieren

3 Das Eisberg-Prinzip – Sichtbare Einflussgrößen machen nur einen kleinen Teil bei den Make-or-Buy-Entscheidungen aus. Wichtiger sind die verborgenen Einflussgrößen und Kosten.

Bild: Johann Gregori

andere Verfahren eine Kernkompetenz oder ein wesentliches Differenzierungsmerkmal darstellen. Daher ist zu prüfen, welchen Beitrag eine Laborleistung zur zukünftigen Entwicklung des Unternehmens leistet: Eröffnet sie neue Märkte, stärkt sie das Leistungsportfolio oder bildet sie die Grundlage für künftige Innovationen? Der Aufbau eigener Kompetenzen ist dabei kein Selbstzweck. Investitionen sind vor allem dort sinnvoll, wo dauerhaft ein strategischer Nutzen entsteht. Leistungen mit geringer strategischer Bedeutung oder stark schwankender Auslastung lassen sich hingegen häufig flexibler über externe Partner organisieren.

Make-or-Buy-Entscheidungen prägen zugleich das Netzwerk eines Labors. Eigenleistung und Fremdvergabe schaffen Beziehungen zu Dienstleistern, Geräteherstellern, Technologiepartnern und Kunden, die die Leistungsfähigkeit des Labors langfristig beeinflussen. Die Auswahl externer Partner sollte deshalb nicht allein am Preis ausgerichtet sein. Wichtig sind vor allem Zuverlässigkeit, verfügbare Kapazitäten, Servicequalität, Innovationsfähigkeit und die Fähigkeit, zukünftige Anforderungen zu erfüllen. Auswahl, Qualifizierung und regelmäßige Bewertung geeigneter Dienstleister sind damit eine eigene Managementaufgabe. Dabei gilt es auch Abhängigkeiten kritisch zu prüfen. Fehlende „Second Sources“, begrenzte Servicekapazitäten oder Lieferengpässe können die Handlungsfähigkeit deutlich einschränken. Gleichzeitig erwarten viele Kunden nicht nur Einzelanalysen, sondern einen verlässlichen Partner, der komplexe Fragen koordiniert, kurze Durchlaufzeiten ermöglicht und ein ausreichend breites Leistungsportfolio bietet. Ein belastbares Netzwerk spezialisierter Partner kann das eigene Angebot gezielt ergänzen, ohne dass alle Kompetenzen intern aufgebaut werden müssen. Häufig liegt die passende Lösung in einer Kombination aus eigenen Kernkompetenzen und qualifizierten externen Partnern.

4 Mehrdimensionales Bewertungsmodell für Make-or-Buy-Entscheidungen

LABORPRAXIS 9 | 2026

Laborausstattung n Labortechnik

Tabelle 1: Auswahlhilfe für geeignete Make-or-Buy-Strategien. Thema

Ausgangssituation im eigenen Labor

Wettbewerbsfähigkeit

Leistung ist eigene Kernkompetenz oder Differenzierungsmerkmal

Selektiver Kompetenzaufbau angestrebt

Geringe strategische Bedeutung für das eigene Labor

Nachfrage und Auslastung

Hohe und stabile Probenzahlen

Schwankende Auslastung oder Lastspitzen

Seltene Verfahren oder geringe Probenzahlen

Reaktionsfähigkeit

Kurze interne Reaktionszeiten erforderlich

Interne Basisleistung mit externer Ergänzung

Terminlich planbare Fremdvergabe

Kompetenz und Technologie

Eigenes Know-how langfristig erforderlich

Internes Grundwissen vorhanden, aber externe Spezialkompetenz nötig

Externe Expertise ist wirtschaftlicher

Versorgungssicherheit

Kritische Leistung muss intern verfügbar sein

Redundanz (Ausfallsicherheit) durch internen und externen Zugang schaffen

Leistungsfähige und belastbare Partner sind verfügbar

Empfehlung

 Make

 Hybrid

 Buy

Ein mehrdimensionales Bewertungsmodell für Make-or-Buy-Entscheidungen Make-or-Buy-Entscheidungen lassen sich selten auf ein einzelnes Kriterium zurückführen. Wirtschaftlichkeit, Qualität und Compliance, strategische Bedeutung sowie Markt- und Netzwerkaspekte können miteinander in Konflikt stehen und sollten deshalb gemeinsam betrachtet werden. Welche Kriterien im Einzelfall ausschlaggebend sind, hängt von Unternehmensstrategie, Leistungsportfolio und den Anforderungen des jeweiligen Labors ab – eine allgemeingültige Entscheidungsmatrix gibt es nicht. Abbildung 4 fasst die vier Perspektiven in einem praxisorientierten Bewertungsmodell zusammen. Für jede Perspektive werden passende Kriterien ausgewählt, ihrer Bedeutung entsprechend gewichtet und anschließend bewertet. Dabei ist die Gewichtung nicht statisch: Bei zeitkritischen oder strategisch wichtigen Kundenaufträgen können kurze Durchlaufzeiten, Versorgungssicherheit und spezifische Kundenanforderungen dominieren, während bei einer selten benötigten Spezialmethode eher Auslastung, Investitionsbedarf, vorhandenes Know-how oder die Verfügbarkeit spezialisierter Dienstleister im Vordergrund stehen. Die Bewertung der Perspektiven aus Abbildung 4 sowie deren Einzelkriterien kann mit einer 5-PunkteSkala erfolgen von ungünstig (1) bis sehr günstig (5). Ziel ist keine mathematisch exakte „Optimallösung“, sondern eine nachvollziehbare Entscheidungsgrundlage, auf deren Basis Laborleitung und Fachbereiche gemeinsam diskutieren können. Auf dieser Grundlage kann eine fundierte Entscheidung zwischen Eigenleistung, Fremdvergabe und einer Hybridlösung getroffen werden.

Von der Bewertung zur Entscheidung In der Praxis führt eine Bewertung selten zu einer eindeutig überlegenen Make oder Buy Variante. Wirtschaftliche Vorteile einer Fremdvergabe können durch Qualitätsanforderungen, regulatorische Vorgaben, längere Durchlaufzeiten oder strategische Überlegungen relativiert werden. Umgekehrt kann der Aufbau eigener Kompetenzen trotz höherer Anfangsinvestitionen langfristige Vorteile schaffen und Abhängigkeiten von externen Dienstleistern verringern.

Häufig bietet sich deshalb eine Hybridlösung an, gerade für regulierte Labore. Strategisch wichtige oder regelmäßig nachgefragte Leistungen verbleiben im eigenen Labor, während Spezialanalysen, Lastspitzen, zusätzliche Absicherungen oder selten benötigte Verfahren durch qualifizierte Partner abgedeckt werden. Ob ein solches Modell tatsächlich vorteilhaft ist, hängt von der konkreten Aufgaben, den verfügbaren Partnern und der organisatorischen Beherrschbarkeit der Schnittstellen ab. Mit der Wahl einer Organisationsform ist der Prozess aber noch nicht abgeschlossen. Für die Umsetzung sollten klare Verantwortlichkeiten, Anforderungen an interne und externe Leistungserbringer, notwendige Qualifizierungs- und Übergangsmaßnahmen sowie ein Zeitpunkt für die erneute Überprüfung festgelegt werden. Erst dadurch wird aus der Bewertung eine tragfähige und umsetzbare Entscheidung. Tabelle 1 ordnet typische Ausgangssituationen den drei grundlegenden Organisationsformen zu. Sie bietet Laborleitern eine schnelle Orientierung, welche Organisationsform zu einer gegebenen Ausgangssituation typischerweise passt.

Fazit Make-or-Buy-Entscheidungen gehören zu den zentralen Aufgaben regulierter Labore, weil sie Leistungsfähigkeit, Wettbewerbsfähigkeit und Zukunftssicherheit eines Unternehmens maßgeblich beeinflussen. Der in diesem Beitrag vorgestellte Entscheidungsrahmen ist bewusst kein starres Bewertungsschema, sondern eine praxisorientierte Entscheidungshilfe. Er unterstützt Laborleiter dabei, unterschiedliche Perspektiven zusammenzuführen, Zielkonflikte sichtbar zu machen und Entscheidungen nachvollziehbar zu dokumentieren. Oft bieten Hybridmodelle die größte Flexibilität, weil sie gezielten Aufbau eigener Kernkompetenzen mit der Nutzung spezialisierter externer Partner verbinden. So lassen sich Wirtschaftlichkeit, Qualität, Versorgungssicherheit und Innovationsfähigkeit besser ausbalancieren. Langfristig erfolgreich sind Labore, die ihre Makeor-Buy-Strategie konsequent an der Unternehmensstrategie ausrichten und für jede Laborleistung die langfristig sinnvollste Kombination aus Eigenleistung, Kooperation und Fremdvergabe wählen. n

LABORPRAXIS 9 | 2026

Labortechnik n HPLC-Tipp

DER GRADIENT IN DER HPLC

Wie wichtig ist die Teilchengröße bei Gradiententrennungen? Im neuesten HPLC-Tipp geht es wieder um den Blick auf die Gradiententrennung. Dieses Mal wird der Einfluss der Teilchengröße auf die Trennung beschrieben.

Dr. Stavros Kromidas Inhaber

ei Gradiententrennungen ist die Teilchengröße generell weniger wichtig als bei isokratischen Läufen. Für die meisten Fragestellungen ist das robustere, weniger „problematische“ 5 µm-Material gut geeignet. Es gibt allerdings Ausnahmen. Bei sehr kleinen Säulenvolumina, sehr ähnlichen Molekülen oder einer sehr langsamen Kinetik, d.h. multiple Mechanismus und/oder große Moleküle. In solchen Fällen wäre z. B. der Einsatz eines 1,7 µm-Material eher angebracht. Selbstverständlich liefern kleinere Teilchen grundsätzlich stets eine höhere Trennleistung, sprich eine größere Bodenzahl; es ergeben sich scharfe Peaks. Dieser Effekt ist im Gradientenmodus und für einfache Trennungen jedoch oft von geringerer Relevanz. In Abbildung 1 wird eine Trennung mit einer 10 µmund einer 5 µm-Säule gezeigt. Natürlich sind die Peaks mit dem 5 µm-Material schärfer, aber der Effekt ist nicht sehr stark ausgeprägt. Ein weiteres Beispiel liefert Abbildung 2 und 3: Vergleich von 1,7 µm- und 5 µm-Material. Auch hier sind erwartungsgemäß die Peaks mit dem 1,7 µm-Material schärfer, aber es sind „keine Welten“ zwischen den zwei Chromatogrammen. Es gibt allerdings – wie weiter oben erwähnt – sehr

1 Vergleich zwischen 10 µm- und 5 µmMaterial im Gradientenmodus

LABORPRAXIS 9 | 2026

wohl Fälle, in denen die kleinen Teilchen auch im Gradientenmodus ihre Vorteile ausspielen: Sehr kleine Säulenvolumina/schnelle Trennungen, sehr ähnliche Strukturen, langsame Kinetik. In Abbildung 4 wird eine simulierte Trennung an einer 20 mm x 2,1 mm 1,7 µm-Säule und in Abbildung 5 an einer 20 mm x 2,1 mm 5 µm-Säule in weniger als 1 min gezeigt: Also, sehr kleines Säulenvolumen, sehr schnelle Trennung. Der Vorteil der 1,7 µm-Teilchen ist augenscheinlich. Zum Schluss zwei Beispiele, bei denen eine langsame Kinetik (langsame Desorption der Substanzen von der Oberfläche der stationären Phase) nicht zu vernachlässigen ist: Abbildung 6 zeigt einen Salzgradienten an einer Kationenaustauscher-Säule. Der Vorteil des 1,7 µm-Materials gegenüber dem 3 µm-Material bei der Abtrennung einer Verunreinigung ist beim letzten Peak klar ersichtlich. Auch im letzten Beispiel geht es um langsame Kinetik (Oligonukleotide): Von 5 µm über 3,5 µm, 2,5 µm bis hin zu 1,7 µm (Abbildung 7, rechtes Chromatogramm) erkennt man den enormen Vorteil der kleinen Teilchen bei der Trennung von großen Oligos. n

Bild: Thermo Fisher Scientific

VERFASST VON

Bild: Dr. Stavros Kromidas

HPLC-Tipp n Labortechnik

2 Simulierte Trennung im Gradientenmodus mit einem 1,7 µm-Material

Bild: Dr. Stavros Kromidas

Bild: Dr. Stavros Kromidas Bild: Agilent Technologies

4 Simulierte Trennung im Gradientenmodus an einer 20 mm x 2,1 mm 1,7 µm-Säule

Bild: Waters

3 Simulierte Trennung im Gradientenmodus mit einem 5 µm-Material

5 Simulierte Trennung im Gradientenmodus an einer 20 mm x 2,1 mm 5 µm-Säule

6 Salzgradient an einer 3 µm- und an einer 1,7 µm-Säule

7 Einfluss der Teilchengröße bei der Trennung von großen Molekülen im Gradientenmodus

LABORPRAXIS 9 | 2026

Labortechnik n Produkte

Portables ED-RFA-Spektrometer

Spectro Analytical Instruments hat die Einführung des neuen, portablen ED-RFASpektrometers Spectroscout kt bekannt gegeben. Es wurde verbessert, um eine schnelle, zuverlässige und präzise Analyse von Edelmetallen und Legierungen direkt vor Ort zu ermöglichen. Eingangsprüfung, Qualitätsüberwachung und Punzierung erfordern schnelle, präzise und zerstörungsfreie Messungen von Gold, Silber und anderen Edelmetallen und Legierungen. Punzierungsämter, Prüflabore, Juweliere, Pfandhäuser, Schmuckhersteller, Scheideanstalten und Recyclingbetriebe Deswegen benötigen Prüflabore, Juweliere und Recyclingbetriebe ein kostengünstiges Spektrometer, das einen kleinen

Messfleck bietet, auch in beengte Arbeitsbereiche passt, dem Dauereinsatz standhält und nur eine geringe Bedienerschulung erfordert. Basierend auf der Technologie des RFAHandspektrometers Spectro x-Sort bietet das Spectroscout kt mobile Einsatzfähigkeit in Kombination mit robuster Konstruktion und Siliziumdriftdetektor-(SDD-) Röntgentechnologie. Die SDD-Technologie bietet eine Leistungsfähigkeit, die der in vielen Wettbewerbsgeräten eingesetzten Si-PIN-Detektoren überlegen ist, heißt es in einer Pressemeldung von Spectro. Andere Geräte machen unter Umständen Abstriche bei der Geschwindigkeit zugunsten der analytischen Leistungsfähigkeit oder identifizieren wichtige Legierungsqualitäten, ohne Nebenelemente zu quantifizieren. Das Spectroscout kt bietet laut Hersteller Präzision und eine hohe Richtigkeit der Analyse über den breiten, für Edelmetalllegierungen typischen Konzentrationsbereich bei Messzeiten von 30 bis 90 Sekunden. Für die Standardisierung genügt eine einzige Probe; der Vorgang dauert etwa fünf Minuten. Die Kombination aus analytischer Leistungsfähigkeit

Bild: Spectro Analytical Instruments

Edelmetallanalysen – jederzeit und überall

und Probendurchsatz macht das Spektrometer sowohl für kleine Geschäfte und den portablen Einsatz als auch als BackupSystem für größere Betriebe geeignet. Das Röntgenfluoreszenz-Spektrometer deckt alle 25 relevanten Elemente in Edelmetalllegierungen ab und misst die wichtigsten Edelmetalle sowie viele Nebenelementkonzentrationen. Es wurde auch für den mobilen Einsatz entwickelt und kombiniert eine große Probenkammer mit kleiner Stellfläche. Das Spektrometer lässt sich einfach transportieren und eignet sich für beengte Verkaufstheken, Tische und andere Arbeitsbereiche mit begrenztem Platzangebot. n

Wenn das Eis zum Detektor wird

Photodetektoren: Neutrinoforschung in der Antarktis

LABORPRAXIS 9 | 2026

ren, um einen zuverlässigen Betrieb in der antarktischen Umgebung zu gewährleisten. Im Rahmen des Upgrades führt Icecube neue Designs für optische Module ein, bei denen mehrere Photomultiplier-Röhren (Photomultiplier Tubes, PMTs) in einem einzigen Druckgehäuse integriert sind, was die effektive Photokathodenfläche vergrößert und die Winkelabdeckung des erfassten Lichts verbessert. Diese Designentscheidungen sollen in Kombination mit angepasster Kalibrierung die Rekonstruktion von Ereignissen verbessern und Quellen für Messunsicherheiten reduzieren. Das jüngste Upgrade umfasste die Installation von fünf neuen instrumentierten Strings, die Tiefen von bis zu 2.400 Metern erreichen und mehr als 650 neue Photodetektoren sowie Kalibrierungsgeräte hinzufügen. Eine zentrale Innovation ist der Einsatz von optischen Modulen mit mehreren PMTs, die die effektive Detektionsfläche vergrößern und die Richtungsabdeckung der Lichtsignale verbessern. Diese Verbesserungen sollen die Empfindlichkeit von Icecube gegenüber Neutrinos mit niedrigerer Energie erhöhen, präzisere Untersuchungen von Neutrinooszillationen ermöglichen und die Fähigkeit des Observatoriums stärken, astrophysikalische Phänomene wie Supernovae zu detektieren. n Bild: Yuya Makino, IceCube/NSF

An der Amundsen-Scott-Südpolstation hat das Icecube-NeutrinoObservatorium im Februar 2026 ein lange geplantes Upgrade erhalten. Die neu installierten Sensorstränge verbessern die Fähigkeit des Detektors, das schwache Tscherenkow-Licht zu erfassen, welches bei der Wechselwirkung von Neutrinos im Eis entsteht. So sollen Messungen präziser und über einen erweiterten Energiebereich hinweg möglich sein. Hamamatsu Photonics hat das Projekt mit Photodetektor-Technologien und Fachwissen unterstützt. Das Icecube-Neutrino-Observatorium ist eine groß angelegte wissenschaftliche Anlage, die in etwa einem Kubikkilometer außergewöhnlich klarem antarktischem Eis eingebettet ist. Seine Aufgabe besteht darin, schwache Lichtblitze zu erfassen, die bei Neutrino-Wechselwirkungen entstehen, und Forschern so die Untersuchung grundlegender Fragen der Astrophysik zu ermöglichen. Hamamatsu Photonics unterstützt das Projekt durch die Bereitstellung von Photodetektor-Technologien sowie durch Fachwissen bei der Qualifizierung und Integration für den Betrieb unter den anspruchsvollen Bedingungen der Antarktis. Hamamatsu arbeitet mit der Icecube-Kollaboration an der Leistungsoptimierung, Qualifizierung und Integration der Photodetekto-

Produkte n Labortechnik

Luftstrahlsiebmaschine

Retsch bringt mit der AS 200 Jet Pro eine Luftstrahlsiebmaschine für die Partikelgrößenanalyse auf den Markt. Das Gerät vereint Sieben, Wiegen und Auswerten in einem einzigen Tischgerät. Ein Luftstrahl übernimmt dabei die Aufgabe, die das Analysensieb sonst mechanisch erledigt. Anwender wählen für jede Messung Druck, Drehzahl und Siebhöhe individuell und schonen so das Probenmaterial. Ein Siebvorgang dauert typischerweise zwei bis drei Minuten. Die Maschine enthält eine integrierte Waage mit einer Ablesbarkeit von 0,01 Gramm. Damit entfällt der Transfer der Probe zwischen Siebmaschine und externer Waage, was nach Angaben des Herstellers Materialverluste und Fehlerquellen reduziert. Ein 10-Zoll-Touchdisplay führt Anwender durch die Systemsteuerung und die Ergebnisauswertung. Die integrierte Software bietet Funktionen wie Sieve-Check, Weighing-Assistant, Weigh-In-Tolerance, Backweigh-Tolerance und Trendanalyse. Diese Assistenten sollen typische Fehlerquel-

Bild: Retsch

Partikelgrößenanalyse in einem Rutsch

len im Siebprozess minimieren und ermöglichen laut Hersteller eine anwenderunabhängige Standardisierung der Analysen. n

Kit zur Probenanreicherung

Mikroorganismen und Biomoleküle aus Wasser aufkonzentrieren

Bild: Carl Roth

Der Roti Sample Concentrator Water von Carl Roth wurde für die Molekularbiologie entwickelt, um Biomoleküle oder Mikroorganismen aus Süßwasserproben anzureichern. Typischerweise wird das Produkt verwendet zur Probenvorbereitung vor der Isolation von DNA und RNA oder vor der Kultivierung von Mikroorganismen wie Bakterien, Algen, Protozoen, aber auch Bakterio-

phagen und Viren. Der Probensammler kann zur Anreicherung von Biomolekülen aus Proben von ca. 1 bis 1.000 ml verwendet werden. Als Ausgangsstoffe sind geeignet: Ab- und Trinkwasser, Proben von Oberflächengewässern sowie von Pool- und Aquarienwassern. Die Aufkonzentrierung im Probensammler basiert auf einer neuen Technologie, bei der das in der Probe enthaltene Wasser mittels spezieller SCW-Beads (Mikro- bzw. Nanopartikel für supercritical water processes) spezifisch aufgesogen wird. Die in der Wasserprobe befindlichen Biomoleküle und Mikroorganismen werden hierdurch angereichert und so für nachfolgende Analysen verfügbar gemacht. Das gewünschte Konzentratvolumen kann flexibel durch die Menge verwendeter SCW-Beads eingestellt werden. Die konzentrierte Probe eignet sich ohne zusätzliche Filtration, Zentrifugation oder Fällung für molekularbiologische Analysen oder mikrobiologische Kultivierung. Im Kit sind SCW Beads, eine Pufferlösung und eine Anleitung enthalten. n

Bio & Pharmanalytik n Chromatographie

MOBILES GASCHROMATOGRAPHIESYSTEM FÜR DIE VOR-ORT-ANALYSE VON VOC

Damit Lebensmittelbetrug schnell „auffliegt“ Lebensmittel werden zunehmend gefälscht. Wirtschaftliche Profite treiben den Betrug an und bergen zugleich gesundheitliche Risiken für Verbraucher. Das Fraunhofer Projekt „PUMMEL“ entwickelt ein mobiles Analysesystem, um Fälschungen auf Basis flüchtiger organischer Verbindungen (VOC) direkt vor Ort nachzuweisen. VERFASST VON

Dr. rer. nat. Olaf R. Hild und Dr.-Ing. Alexander Graf Fraunhofer Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS, Dresden, weitere Autoren s.*

ebensmittelbetrug bezeichnet das absichtliche Verfälschen, Strecken oder Falschdeklarieren von Lebensmitteln zum wirtschaftlichen Vorteil. Im Fokus stehen besonders hochpreisige und sensorisch schwer unterscheidbare Produkte wie Olivenöl, verschiedene Aromastoffe oder Milchprodukte. Auch

in anderen Produktsegmenten, beispielsweise bei Gewürzen wie Oregano (Origanum vulgare L.), sind Verfälschungen mit Fremdpflanzenmaterial wie Olivenblättern nachzuweisen. Schätzungen der US-amerikanischen Food and Drug Administration zufolge betrifft Lebensmittelbe-

Bild: Fraunhofer IPMS

1 Lebensmittel werden häufig gefälscht. Fraunhofer-Forschende wollen nun ein portables GC-basiertes System, z.B. zur Prüfung von Olivenöl, entwickeln.

LABORPRAXIS 9 | 2026

trug weltweit etwa ein Prozent des Marktes, was einem wirtschaftlichen Volumen von 10 bis 40 Milliarden US-Dollar jährlich entspricht. Für Europa liefert das EU-Programm OPSON IX detaillierte Daten: Rund 23 Prozent der getesteten Olivenölproben wiesen Fälschungen oder Auffälligkeiten auf. Hohe Gewinnspannen entstehen, weil hochwertige Rohstoffe teuer sind, während sich gestreckte oder verfälschte Produkte deutlich günstiger herstellen lassen. Typische Manipulationen zeigen die Vielfalt der Praktiken: Olivenöl wird häufig mit Öl aus Vorjahren oder preiswerten Alternativen wie Sonnenblumenöl vermischt. Teils werden auch synthetische Öle oder Farbstoffe eingesetzt, um die Produkte optisch unauffällig zu machen. Verbraucher sind hiervon direkt betroffen: Sensorisch erkennbare Unterschiede fehlen oft. Und manipulierte Produkte können gesundheitliche Risiken bergen, etwa wenn Inhaltsstoffe oder Farbstoffe beigemischt werden, die nicht deklariert sind, oder die Zusammensetzung von Fetten verändert wird. Zudem führen Fälschungen zu wirtschaftlichen Schäden für ehrliche Produzenten und untergraben das Vertrauen in Lieferketten.

Warum klassische Analytik an ihre Grenzen stößt Die zuverlässige Bestimmung der Authentizität setzt analytische Verfahren voraus. Die Kopplung aus Gas-

Bild: Fraunhofer IPMS

Chromatographie n Bio & Pharmanalytik

2 GC-Trennsäulen auf Chiplevel

chromatographie (GC) und Massenspektrometrie (MS) stellt eine etablierte Methodik dar: Die gaschromatographische Säule trennt komplexe Probengemische gemäß der substanzspezifischen Retentionszeit auf. Damit können die charakteristischen Marker – zum Beispiel leicht flüchtige Bestandteile der Lebensmittelproben, so genannte VOCs (engl. volatile organic compounds; Flüchtige organische Verbindungen) – im nachgeschalteten Detektor qualitativ und quantitativ nachgewiesen werden. Dadurch identifiziert diese Methodik detaillierte chemische Profile, die als „Fingerabdrücke“ dienen. Die klassische Gaschromatographie ist zwar sehr leistungsfähig, hat jedoch einige zentrale Einschränkungen: Sie ist zeitund personalintensiv, erfordert Laboreinrichtungen aufgrund der Größe von GC-Säulen von oft 15 bis 60 Metern und Fachpersonal und ist für schnelle Entscheidungen vor Ort nicht geeignet. Typischerweise werden Proben am Ort des Interesses gesammelt, danach ins Labor überführt und dann erfolgt die Analyse inklusive deren präparativer Vorbereitung. Damit können Messungen inklusive Probenvorbereitung Stunden bis Tage dauern. Mobile Systeme wie elektronische Nasen bieten zwar den Vorteil der Portabilität, erreichen jedoch bisher nicht die notwendige Empfindlichkeit und Selektivität, um

LP INFO

*Weitere Autoren Prof. Dr. Mark Bücking, Claire MacKenzie, Jan Bröckelmann, Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME, Schmallenberg, Dr. Tilman Sauerwald, Dr. Gina Zeh, Omar Tarek Penagos Carrascal, Johannes Schneider, Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV, Freising

LABORPRAXIS 9 | 2026

Bild: Fraunhofer IPMS

Bio & Pharmanalytik n Chromatographie

komplexe Lebensmittelmatrices zuverlässig zu unterscheiden.

Das Fraunhofer-Projekt PUMMEL – Gaschromatographie mobil gedacht Zur Schließung dieser Lücke wird im Fraunhofer-Projekt „Point of Use Micro-Multichannel-Gas-Chromatograph“ (PUMMEL) die Grundlage für ein mobiles und robustes Gaschromatographiesystem für die Vor-Ort Analytik entwickelt, das innerhalb weniger Minuten Ergebnisse zur Olivenölqualität liefert. Es ersetzt zwar nicht die hochpräzisen, aber zeitund kostenintensiven Labormethoden, bietet jedoch deutlich mehr Leistung als bisher verfügbare elektronische Nasen. Erreicht wird dies durch eine anwendungsspezifische Auslegung der erforderlichen Systemkomponenten. Ein entscheidender Vorteil des PUMMEL-Systems liegt in der portablen Baugröße sowie in der kurzen Messzeit. Herzstück des PUMMEL-Systems ist ein Silizium-Chip, der die miniaturisierte Gaschromatographie-Säule (µ-GC) beinhaltet. Diese Komponente ist extrem kompakt, in kürzester Zeit temperierbar und kann beispielsweise mit konventionellen stationären Phasen wie dem sehr gebräuchlichen Polydimethylsiloxan (PDMS) funktionalisiert werden. Damit gelingt es, die in Laboren genutzten Analysetechnologien mittels Mikrochip für die vor-Ort-Analytik umzusetzen. Neben der geringen Baugröße liegt ein weiterer entscheidender Vorteil der neuen Technologie in der schnellen Temperierbarkeit der Mikro-GC-Säule aufgrund der hervorragenden thermischen Leitfähigkeit

Tabelle 1: Übersicht über realisierte GC-Chipvarianten Kanalgeometrie Kanalbreite x Kanaltiefe

Säulenlänge

Chipabmessung

50 µm x 50 µm

275 cm

2,8 cm x 2,8 cm

100 µm x 100 µm

245 cm

2,8 cm x 2,8 cm

150 µm x 150 µm

215 cm

2,8 cm x 2,8 cm

LABORPRAXIS 9 | 2026

3 Querschnittsdarstellung der mittels Mikrotechnologien realisierten Kanalstrukturen. Diese werden anschließend funktionalisiert und können als Trennsäulen für die Gaschromatographie genutzt werden.

des Siliziums. Das System ermöglicht extrem kurze Aufheizzeiten bei besonders homogener Temperaturverteilung über der Chipkomponente. So werden Temperaturrampen von bis zu 120 Kelvin pro Minute erreicht, während das aktive Abkühlen auf Raumtemperatur lediglich ein bis zwei Minuten beansprucht. Im Vergleich dazu benötigen herkömmliche GC-Säulen im Labor oft 20 bis 30 Minuten für den Abkühlvorgang. Dieser Zeitvorteil sorgt dafür, dass das PUMMEL-System nach jeder Analyse extrem schnell wieder einsatzbereit ist. Die thermische Reinigung der Säule, das so genannte „Ausheizen“, ist innerhalb weniger Minuten abgeschlossen. Dies erhöht die Probenfrequenz im Vergleich zu Standardgeräten erheblich und ermöglicht eine effiziente Serienprüfung direkt vor Ort. Die Säulen wurden in verschiedenen Varianten am Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS entwickelt und stehen gemäß Tabelle 1 zur Evaluation bereit. Dabei wurde sich an den Dimensionen konventioneller Gaschromatographie-Säulen orientiert. Die Mikro-GC-Säulen werden im Reinraum des Fraunhofer IPMS gefertigt. Dazu werden die Säulen in Siliziumwafer mit 200 mm Durchmesser geätzt, beschichtet und durch Direktbonden mit einem Deckelwafer versiegelt. Bei einer Chipgröße von 2,8 cm x 2,8 cm können über 27 dieser µ-GC Säulen mit einer Säulenlänge von 245 cm und einem Innendurchmesser von 100 µm erhalten werden. Dies senkt die Kosten pro Modul signifikant und macht die Technologie für eine breite Markteinführung attraktiv. Das Projekt zeigt beispielhaft, wie Mikrosystemtechnik zur Sicherheit globaler Lieferketten beitragen kann, indem sie Sensorik robust und kostengünstig in den Alltag bringt. Die eingesetzte Fertigungstechnologie ermöglicht eine flexible Anpassung der Säulenparameter an spezifische Anwendungserfordernisse, zum Beispiel das Einbringen anwendungsspezifischer stationärer Phasen oder auch der Einstellung definierter Oberflächen über Siliziumdioxid (SiO2) oder Hydroxylierung. Aus-

LP INFO

Förderung des Projekts Das Projekt PUMMEL wird im Rahmen der internen Programme der Fraunhofer-Gesellschaft gefördert (Fördernummer PREPARE 40-05202) und soll noch in diesem Jahr abgeschlossen werden. Ziel ist es, das PUMMEL-System sowohl über das Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV zur Anwendung zu bringen, als auch die siliziumbasierten Mikro-GC-Säulen über das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS bereitzustellen. Weiterhin bietet das Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME anwendungsspezifische Entwicklungen zur GC-Messmethodik an.

Chromatographie n Bio & Pharmanalytik

gereifte Mikrotechnologien wie Atomic Layer Deposition (ALD) erlauben es, bereits auf Waferlevel kosteneffizient hydrophobe Oberflächen bereitzustellen. Aber auch konventionelle stationäre Phasen, beispielsweise Tenax, lassen sich wie bei herkömmlichen GCSäulen nutzen.

Systemkonzept und Datenauswertung Das Fraunhofer-Institut für Verfahrenstechnik und Verpackung IVV hat unter Verwendung ausgewählter Komponenten einen mobilen PUMMEL-GC-Systemaufbau entwickelt. Dieser ist mit miniaturisierten, aber leistungsfähigen GC-Detektoren ausgestattet, verfügt über eine optimierte Gasführung und integriert das Mikro-GC-Modul, einschließlich hochgenauer Temperiereinrichtung. Über eine konventionelle Gaszuführung können die Proben aufgegeben werden. Die anschließende Analyse findet weitestgehend nach konventionellen gaschromatographischen Verfahren statt. Die resultierenden Messdaten werden automatisch verarbeitet und ausgewertet. Die automatisierte Auswertung basiert auf Referenzdaten, die vom Fraunhofer-Institut für Molekularbiologie und Angewandte Oekologie IME an kurzen konventionellen Säulen ermittelt wurden. Mit diesen Säulen konnte eine zuverlässige Unterscheidung verschiedener Olivenöle erreicht sowie die Beimischung von Fremdölen ab ca. 20 % nachgewiesen werden. Ferner wurden signifikante Unterschiede zwischen verschiedenen Ernten festgestellt, die auf jahresbedingte Wetterschwankungen zurückzuführen sind. Zur nutzerfreundlichen Interpretation der Ergebnisse ist zusätzlich ein Ampelsystem vorgesehen, das auch Laien eine schnelle und intuitive Bewertung der Ergebnisse ermöglicht. Dabei übersetzt es die komplexen chemischen Profile in eine klare Handlungsempfehlung. Zeigt das Display ‚Grün‘, entspricht das Profil der deklarierten Güteklasse. Bei ‚Rot‘ erkennt das System signifikante Abweichungen, etwa durch die Beimischung von Fremdölen oder Altfetten. Dies befähigt auch Personal ohne tiefgreifende Chemiekenntnisse, verdächtige Chargen sofort zu identifizieren und für

Neben der geringen Baugröße liegt ein weiterer entscheidender Vorteil der neuen Technologie in der schnellen Temperierbarkeit der Mikro-GC-Säule aufgrund der hervorragenden thermischen Leitfähigkeit des Siliziums.

weitere Laboruntersuchungen zu sichern. Das spart teure Logistikwege für unauffällige Proben.

Praxisbeispiele und Einsatzszenarien Während Olivenöl ein prominentes Beispiel ist, eignet sich die mobile GC-Analytik prinzipiell auch für andere Produkte, bei denen spezifische flüchtige Markerstoffe charakteristische Profile ausbilden. Bereits kleine Abweichungen im VOC-Profil können auf Manipulationen, Falschdeklarationen oder unerwünschte Zusätze hinweisen. Im täglichen Einsatz könnten mobile GC-Einheiten beispielsweise bei Wareneingangskontrollen, in Produktionseinheiten oder bei Markt- und Einzelhandelsprüfungen eingesetzt werden. Durch die schnelle Vor-Ort-Analytik lassen sich Entscheidungen unmittelbar treffen, was logistische Vorteile bringt und Kosten für den Probenversand reduziert. Während klassische Labormethoden weiterhin die Grundlage für präzise, regulatorische Analysen bleiben, eröffnet die mobile GC-Analytik neue Perspektiven: verbesserte Reaktionsfähigkeit der Kontrolleure, erhöhte Transparenz in Lieferketten und ein zusätzliches Werkzeug im Verbraucherschutz. n

LABORPRAXIS 9 | 2026

Bio- & Pharmaanalytik n Produkte

Blotting-Sandwiches

Standardisierte Transfereinheiten für effiziente Western Blots Blot. Sie ermöglichen eine gleichmäßige Übertragung von Proteinen aus Polyacrylamidgelen auf Membranen und bilden damit die Grundlage für eine präzise und reproduzierbare immunchemische Detektion. Für die jeweiligen experimentellen Anforderungen stehen Transfereinheiten mit unterschiedlichen Membrantypen und Porengrößen zur Verfügung, sowohl mit PVDF- als auch mit Nitrocellulose-Membranen. Die variablen Porengrößen ermöglichen eine opti-

male Anpassung an die Molekülgröße der Zielproteine und unterstützen sowohl hochauflösende als auch standardisierte Anwendungen im Western Blot. Ein wesentlicher Vorteil der Roti Problot-Systeme ist ihre vollständige Gebrauchsfertigkeit: Das zeitaufwändige Zuschneiden von Membranen und Transferpapier entfällt. Dies vereinfacht den Workflow im Labor, verbessert die Reproduzierbarkeit und reduziert das Risiko von Handhabungsfehlern. Die Sandwiches sind präzise gestapelt aus sorgfältig geschnittener Membran und Transferpapieren und erleichtern einen definierten, gleichmäßigen Kontakt zwischen Gel, Membran und Transfermedium. Hierdurch gewährleisten sie einen homogenen Proteintransfer und reduzieren experimentelle Schwankungen zwischen einzelnen Blots, wie es in einer Pressemeldung heißt. Die Roti Problot Sandwiches sind kompatibel mit gängigen Tank- und Semi-DryBlotting-Systemen und eignen sich für Forschung, Diagnostik und Routineanalytik, bei denen Effizienz, Standardisierung

Bild :C

ar l

Ro th

Die Qualität von Western Blots hängt im Wesentlichen von den eingesetzten Membranen ab. Roti Problot-Sandwiches sind sofort und ohne Zuschneiden einsatzbereit, präzise gestapelt und mit verschiedenen Membrantypen und Porengrößen verfügbar. Die Roti Problot Blotting-Sandwiches von Carl Roth sind vorkonfigurierte Systeme für einen effizienten und zuverlässigen Proteintransfer im Western

CE-Kennzeichnung für Bluttests

Assays für eine verbesserte Alzheimer-Diagnostik

LABORPRAXIS 9 | 2026

zunehmend wichtige Rolle für eine konsistente Bewertung in klinischen Umgebungen spielen. Dieser Meilenstein markiert die Umsetzung validierter Erkenntnisse aus der Biomarkerforschung in Beckman Coulter’s ersten klinischen, blutbasierten Test zur Erfassung der AmyloidPathologie bei Patienten mit Anzeichen und Symptomen eines kognitiven Abbaus, wodurch der Weg von den Forschungsergebnissen zur praktischen Anwendung beschleunigt wird. Zusätzlich zum CE-gekennzeichneten Assay stellt Beckman Coulter Diagnostics den Access BD-pTau217 RUO-Assay für

Bild: KI-generiert

Mit der CE-Kennzeichnung erweitert Beckman Coulter den Zugang zu blutbasierten p Tau217-Tests für die klinische Bewertung der Alzheimer-Erkrankung in Europa und weiteren CE-anerkennenden Märkten. Der neue Access BD-pTau217-Assay für Forschungszwecke ergänzt das Portfolio um einen hochspezifischen Test zur Untersuchung von Krankheitsbiologie. Der neue CE-gekennzeichnete Assay misst phosphoryliertes Tau (p Tau217), einen gut etablierten Biomarker der Alzheimer-Erkrankung, und unterstützt die klinische Bewertung der Amyloid-Pathologie in routinemäßigen Laborabläufen. Blutbasierte Ansätze können bestehende diagnostische Verfahren ergänzen, indem sie eine leichter zugängliche und operativ skalierbare Methode zur Bewertung Alzheimer-assoziierter Pathologien bieten. Beckman Coulter Diagnostics entwickelte den Access p Tau217-Assay unter Verwendung des Antikörpers von AlzPath, der in mehr als 100 peer-reviewten wissenschaftlichen Publikationen zitiert wurde. Mit der steigenden Nachfrage nach Diagnostikverfahren für die Alzheimer-Erkrankung werden blutbasierte Tests eine

Forschungszwecke vor. Der Assay wurde entwickelt, um selektiv die kurze, aus dem Gehirn stammende Form von pTau217 in Blutproben mithilfe des Analysensystems DxI 9000 nachzuweisen. Dadurch soll er eine höhere biologische Spezifität ermöglichen und Forschende bei der präziseren Charakterisierung zentralnervöser pTau217-Signale im Blut unterstützen. „In der AIBL Study of Ageing erwies sich Plasma-pTau217 als leistungsstarker blutbasierter Marker für die Alzheimer-Pathologie“, sagte James Doecke, PhD, Principal Research Scientist bei der Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation (CSIRO) und der Australian Imaging, Biomarkers and Lifestyle (AIBL) Study of Ageing. „Bei der Bewertung zusammen mit Amyloid- und Tau-PET-Bildgebung zeigte aus dem Gehirn stammendes pTau217 zusätzliche biologische Spezifität, insbesondere für Forschungsarbeiten mit Fokus auf tau-bezogene Stadieneinteilung. Diese Ergebnisse bestätigen die Rolle von pTau217 als Schlüsselbiomarker und verdeutlichen den potenziellen Nutzen einer höheren biologischen Spezifität in der AlzheimerForschung.“ n

Wasser- & Umweltanalytik n Elementanalytik

PFAS-ANALYTIK

Probenaufschluss für die AOF-Bestimmung Der AOF-Summenparameter erfasst adsorbierbares organisch gebundenes Fluor und eignet sich damit als Prüfparameter für PFAS in Wasserproben. Instrumentell erfordert dies unter anderem ein thermisches Aufschlusssystem für die Pyrohydrolyse und einen Ionenchromatographen für die Detektion. Wie die AOF-Bestimmung gemäß DIN 38409-59 und ISO 18127 erfolgt, zeigt dieser Beitrag.

E VERFASST VON

Katja Lehmann Specialist Marketing Analytik Jena GmbH

s ist ein Problem globalen Ausmaßes: So wie Kunststoffabfälle überall auf der Welt zu finden sind, sind auch PFAS in unserer Umwelt inzwischen allgegenwärtig. Die per- und polyfluorierten Alkylsubstanzen sind persistent und aufgrund ihrer großen Anzahl und Vielfalt als Einzelstoffe in ihrer Gesamtheit nicht erfassbar, was ein Umweltmonitoring erschwert. Um sie dennoch zuverlässig erfassen und monitoren zu können, bietet sich ein Summenparameter wie AOF zur Analytik an: Adsorbierbares organisch gebundenes Fluor. Er repräsentiert neben fluorierten Arznei- und Pflanzenschutzmitteln vor allem die große Stoffgruppe der PFAS und kann einen wertvollen Beitrag leisten zu deren Nachweis leisten. Die Bestimmung des AOF in Wasserproben(Abwässer, Oberflächengewässer, Grundwässer, etc.) liefert damit

wichtige Entscheidungshilfen für weiterführende Untersuchungen in der PFAS-Einzelstoffanalytik. Die Summenparameteranalytik braucht konkrete, standardisierte Bedingungen, unter denen das Bestimmungsverfahren durchgeführt wird. Den Rahmen für die Bestimmung des Konventionsparameters AOF bilden hierbei die DIN 38409, Teil 59 und die ISO 18127. Das Verfahren zur AOF-Bestimmung gliedert sich in drei Schritte: Zuerst die Anreicherung fluororganischer Verbindungen an Aktivkohle. Als Zweites eine Verbrennung der Aktivkohle bei ≥ 950 °C in einer Sauerstoffatmosphäre mit konstanter Zufuhr von Wasser (Pyrohydrolyse). Und als Drittes die Detektion der gebildeten Fluorid-Ionen. Die Fluorid-Detektion erfolgt mittels Ionenchromatographie (IC). Dabei können Verbrennung und De-

Bild: Mark McGregor / Unsplash

1 Zum Nachweis von PFAS in Wasser- und Umweltproben eignet sich der Summenparameter AOF (Symbolbild).

tektion getrennt in zwei voneinander entkoppelten Geräten erfolgen. Somit eignen sich all jene Öfen/ Hochtemperaturaufschlusssysteme für die AOF-Bestimmung, die eine geregelte Wasserdosierung während der Verbrennung gestatten und die Absorption der Messgase in einer wässrigen Vorlage ermöglichen. Auch speziell für die Pyrohydrolyse aufgerüstete AOXAnalysatoren oder das ICprep-System von Analytik Jena sind zur AOF-Bestimmung geeignet. Die Trennung von Aufschluss und Detektion erhöht die Anwendungsflexibilität und Auslastung gegebenenfalls bereits vorhandener Systeme. Die Verfahren gemäß DIN 38409-59 bzw. ISO 18127 sind anwendbar ab einer AOF-Konzentration von ≥ 2 µg/L. Eine fehlende oder zu geringe Wassermenge während der Verbrennung kann zu Minderbefunden des AOF führen. Die nachfolgend präsentierten AOFMessungen wurden mit ICprep und einem unabhängig betriebenen Ionenchromatographen durchgeführt, um die normkonforme Eignung des Aufschlusssystems für die Bestimmung des AOF zu demonstrieren.

Materialen und Methoden Für die Bestimmung des AOF in wässrigen Standards und Wasserproben wurden drei Systeme eingesetzt: Probenvorbereitungssystem APU sim für die Anreicherung der Analyten an Aktivkohle nach Säulenmethode Hochtemperatur-Aufschlusssystem·ICprep automatic für die Verbrennung der beladenen Aktivkohle-Säulen unter pyrohydrolytischen Bedingungen und für die Absorption des Messgases (HF) im integrierten Fraktionssammler Ionenchromatograph mit Leitfähigkeitsdetektor zur Detektion der Fluorid-Ionen Dank der Entkopplung von Verbrennung (ICprep) und Detektion (IC) konnten die jeweiligen Bestimmungsschritte zeitlich flexibel ohne Warte- oder Stillstandzeiten durchgeführt werden. Für die Versuche kamen AOF-Standardlösungen (4-Fluorbenzoesäure in Reinstwasser) mit 5, 10, 25, 50 und 100 µg/L AOF als Referenzproben zum Einsatz. Zudem wurden zwei Oberflächenwässer und ein Abwasser untersucht.

Probenvorbereitung Die Anreicherung der organischen Fluorverbindungen erfolgte gemäß DIN 38409-59 bzw. ISO 18127 mittels Säulenmethode. Die Analysenproben für die AOF-Bestimmung wurden zunächst durch die Zugabe von 0,5 mL NaNO3-Stammlösung (2 mol/L NaNO3) zu jeweils 100 mL der nicht angesäuerten Originalproben hergestellt. Anschließend wurden die Analysenproben mithilfe des Probenvorbereitungssystems „APU sim“ an speziellen, blindwertarmen AOF-Aktivkohlesäulen adsorbiert. Der Waschvorgang zur Verdrängung anorganischer Fluorverbindungen erfolgte im Anschluss automatisch mit 25 mL einer 0,01 mol/L NaNO3-Waschlösung. Weitere Informationen zur Anreicherung an Aktivkohle sind in der Applikationsschrift „Probenvorbereitung für die Bestimmung des AOF in Wässern nach DIN 38409-59 und ISO 18127“ zusammengefasst.

Bild: Analytik Jena

Elementanalytik n Wasser- & Umweltanalytik

Geräte- und Methodenparameter Die vorbereiteten Aktivkohle-Säulen wurden auf dem Probentablett der ICprep automatic platziert und automatisch der Verbrennung zugeführt. Die Probenverbrennung fand in einem zweistufigen Prozess statt: Im ersten Schritt wurden die flüchtigen Probenbestandteile in einem Inertgasstrom verdampft, gefolgt von der Verbrennung der gebildeten gasförmigen Produkte in einer sauerstoffreichen Atmosphäre. In der zweiten Prozessphase wurden alle verbleibenden Probenbestandteile in reinem Sauerstoff quantitativ mineralisiert und zu HF umgesetzt. Hierbei sorgte der integrierte Flammensensor für eine sichere und vollständige Verbrennung. Der Flammensensor macht eine zeitaufwändige Methodenentwicklung und Erstellung von Probenzuführungsparametern überflüssig. Seine Vorteile kommen vor allem bei komplexeren festen und flüssigen Proben zum Tragen. Während des gesamten Verbrennungsprozesses sorgte eine hochauflösende Spritzenpumpe für eine definierte und konstante Wasserdosierung. Der gasförmige Analyt HF wurde in einer wässrigen Lösung absorbiert. Diese Absorberlösung wurde vor Beginn der Messung ebenfalls mithilfe einer Spritzenpumpe in ein Sammelgefäß (15-mL-Zentrifugenröhrchen) des integrierten Fraktionssammlers vorgelegt. Integrierte Spülprozesse überführten die Analyten vollständig und sorgten für verschleppungsfreies Arbeiten.

2 Schematische Darstellung des Verfahrens zur AOFBestimmung. ICprep wird für Schritt 2 und 3 angewendet.

Tabelle 1: Prozessparameter ICprep automatic Parameter

Einstellung ICprep automatic

Ofentemperatur

1.050 °C

O2-Hauptfluss

300 mL/min

Ar-Fluss (1. Phase)

150 mL/min

O2-Fluss (2. Phase)

150 mL/min

Nachverbrennungszeit

300 s

Wasserdosierung

0,2 mL/min

Absorbervorlage

2 mL

Nachspülvolumen

1 mL

LABORPRAXIS 9 | 2026

Wasser- & Umweltanalytik n Elementanalytik

Tabelle 2: Ergebnisse der AOF-Bestimmung Probenbezeichnung

AOF [µg/L], Messung 1

AOF [µg/L], Messung 2

AOF [µg/L], Messung 3

AOF [µg/L], Mittelwert

SD [µg/L]

1,1

0,69

0,67

0,82

0,24

Blindwert Oberflächenwasser 1

1,4

1,6

1,1

1,4

0,25

Oberflächenwasser 2

1,7

1,9

2,3

2,0

0,30

Abwasser

7,5

8,1

7,4

7,7

0,38

Kontrolllösung

4,9

4,6

4,7

0,17

Ergebnisse und Diskussion

Bild: LABORPRAXIS / Quelle: Analytik Jena

3 Ergebnisse der Erstprüfung nach DIN 38409-59 und ISO 18127

Bei den Untersuchungen wurde zunächst eine Erstprüfung des ICprep-Systems nach DIN 38409-59 und ISO 18127 vorgenommen, um die prinzipielle Eignung zu demonstrieren. Hierfür wurden fünf AOF-Kontrolllösungen mit den AOF-Konzentrationen 5, 10, 25, 50 und 100 µg/L an Aktivkohle angereichert, im Anschluss in der ICprep verbrannt und mittels IC analysiert. Die Ergebnisse der Erstprüfung sind in Abbildung 3 zusammengefasst und stellen jeweils den Mittelwert aus drei Einzelmessungen des untersuchten Konzentrationsniveaus dar. Die Normen DIN 38409-59 und ISO 18127 legen folgende Kriterien für die Erstprüfung des Systems fest: Steigung (S) = 0,9 bis 1,1; Korrelationskoeffizient (R) ≥ 0,99. Abbildung 4 (online auf www.laborpraxis. de) veranschaulicht, dass die Messung und nachfolgende Detektion mit dem ICprep-System beide Anforderungen erfüllt. Betrachtet man die relativen Standardabweichungen (RSD) für die einzelnen Konzentrationsniveaus, die jeweils aus drei Einzelmesswerten errechnet wurden, liegen diese bis auf eine Ausnahme deutlich unter fünf Prozent. Die Analysenergebnisse aller untersuchten Proben sind in Tabelle2 zusammengefasst. Blindwerte sollten arbeitstäglich zu Beginn einer Messserie bestimmt werden. Die Standardmethode DIN 38409-59 schreibt hier keine spezifischen Anforderungen fest, merkt aber an, dass in der Praxis AOF-Blindwerte im Bereich von 1 µg/L erzielt werden können. Der hier erzielte Blindwert-Mittelwert von 0,82 µg/L bestätigt diese Aussage. Anzumerken ist weiterhin, dass der Beitrag des Geräteblindwertes zum Blindwert des Gesamtverfahrens in der Regel vernachlässigbar klein ist. Zum Verfahrensblindwert

LABORPRAXIS 9 | 2026

tragen vor allem die für die Probenanreicherung eingesetzten Materialien (Aktivkohle) wesentliche Anteile bei. Für die arbeitstägliche Analyse einer AOFKontrolllösung innerhalb des zu erwartenden Konzentrationsbereiches der Proben gilt gemäß DIN 38409-59 und ISO 18127, dass sich der erhaltene AOF-Wert und der theoretische Wert unterhalb von 20 µg/L um maximal 2µg/L unterscheiden dürfen. Der gemessene AOF-Wert der 5µg/L-Kontrolllösung betrug 4,7µg/L und erfüllt somit dieses Kriterium. Analysenergebnisse sind laut Norm dann verwertbar, wenn deren Differenz nicht mehr als 2 µg/L im Bereich unterhalb von 20 µg/L AOF beträgt. Sämtliche hier aufgeführte Probenmesswerte werden dieser Anforderung gerecht. Die erzielten Standardabweichungen (SD) sind für den Konzentrationsbereich unterhalb von 20 µg/L AOF sehr gering. Insgesamt zeigen sämtliche Messergebnisse, dass das Aufschlusssystem ICprep die Grundlage für belastbare und reproduzierbare AOF-Ergebnisse liefert.

Zusammenfassung Der Aufschluss für die AOF-Bestimmung gemäß DIN 38409-59 und ISO 18127 ist mithilfe der ICprep zeitund kosteneffizient durchführbar. Gerade bei geringerem Probenaufkommen, welches die Anschaffung eines preisintensiven gekoppelten CIC-Systems (Combustion-Ion Chromatography) noch nicht rechtfertigt, kann der separate pyrohydrolytische Aufschluss eine kostengünstige Alternative darstellen. Dies gilt besonders, wenn ein bereits vorhandener Ionenchromatograph hierdurch eine höhere Auslastung erfährt. Auch hinsichtlich der Bestimmung sehr kleiner AOFKonzentrationen und der Erzielung niedriger Blindwerte weisen getrennte Systeme gegenüber gekoppelten Systemen (CIC) keinen Nachteil auf, was die erzielten Messwerte belegen. Neben der ICprep lässt sich der beschriebene Aufschluss auch mit einem AOX-Analysator multi X 2500 oder einem Elementaranalysator multi EA 5X00 durchführen, wenn diese mit einem entsprechenden Kit für die Pyrohydrolyse und Absorption ausgerüstet werden. So können auch diese Analysatoren für die AOF-Bestimmung nutzbar gemacht und die Auslastung damit gesteigert werden. Selbstverständlich eignet sich ein ICprep System auch für den Aufschluss vorbereiteter Wasserproben, um anschließend den AOCl, AOBr oder AOI gemäß DIN 38409-59 und ISO 18127 zu bestimmen. Ebenso ist die Verwendung eines Keramik-Verbrennungsrohres möglich. (clu)

NEU 2026

MOLEKÜLSPEKTROSKOPIE

vorbereiten | analysieren | bewerten 10. November 2026 | VCC Würzburg

Erleben Sie praxisnahes Molekülspektroskopie-Wissen für Ihren Laboralltag! • Bewährter Mix aus Vorträgen und Workshops zu den Themen UV/Vis, IR/FTIR, Raman und NMR • Tipps und Tricks für die tägliche Arbeit • Fachausstellung zum Austausch mit Herstellern und Experten • Deutschsprachiges Vortragsprogramm Plätze limitiert!

14845

Jetzt Ticket sichern!

Bringen Sie Ihr Wissen auf das nächste Level Nicht selten werden in Laboratorien ein Dutzend verschiedene Analysetechniken eingesetzt. Spektroskopische Methoden, wie UV/Vis, IR/FTIR, Raman und NMR stehen im Mittelpunkt des neuen Praxistages. Ausgewiesene Experten geben Einblicke in die tägliche Arbeit mit diesen Methoden und zeigen aktuelle Trends und Entwicklung. www.praxistag-molekuelspektroskopie.de

Eine Veranstaltung von

– einer Marke der

1 Fungizide, Herbizide, Insektizide: jährlich gelangen mehrere zehntausend Tonnen Pestizide (Pflanzenschutzmittel) allein auf deutsche Äcker. Und damit potenziell auch in unsere Lebensmittel. Eine umfassende Analytik ist im Sinne des Verbraucherschutzes daher essenziell. (Symbolbild)

DBDI-IONISIERUNG ALS BRÜCKE ZWISCHEN GC UND LC-MS

Pestizidanalytik ohne Kompromisse: 687 Pestizide in 15 Minuten Klassische GC-MS-Methoden stoßen bei komplexen Matrices und wachsenden Verbindungslisten an ihre Grenzen. Eine DBDI-basierte Ionenquelle erzeugt intakte Molekülionen statt Fragmente und öffnet damit den Weg zu einfacheren Workflows, MS/MS-Bestätigung und gemeinsamen Spektrenbibliotheken mit LC-MS/MS.

ie Gaschromatographie-Massenspektrometrie (GC-MS) gehört seit Jahrzehnten zum Standardrepertoire der Pestizidrückstandsanalytik. Ihre Stärken sind bekannt: hohe Trennleistung, Reproduzierbarkeit, robuste Quantifizierung und eine breite Datenbasis durch etablierte Spektrenbibliotheken. Weniger diskutiert wird, was die vorherrschende Ionisierungsmethode – die Elektronenstoßionisierung (EI) – dabei systematisch verhindert.

Wenn Fragmentspektren nicht mehr ausreichen

VERFASST VON

Petra Romero Product Marketing Specialist Plasmion GmbH

Ciara Conway PhD Student TU München R&D Application Specialist, Plasmion GmbH

Bei Elektronenstoßionisierung werden Analytmoleküle hochenergetischen Elektronen ausgesetzt. Das Ergebnis ist extensive Fragmentierung: Das intakte Molekülion wird zerstört, während ein Muster von 10 bis 20 Fragmentpeaks im niedrigen Massenbereich zurückbleibt. In sauberen Matrices bei hohen Konzentrationen ist das ausreichend. In realen Proben wie Lebensmittelextrakten, Umweltmatrices oder komplexen Agrarmaterialien konkurrieren diese Fragmentionen mit Matrixsignalen in denselben Spektrenbereichen. Die Folgen: höherer manueller Auswertungsaufwand bei der Peak-Identifizierung, eingeschränkte Selektivität bei Spurenkonzentrationen nahe dem Maximum Residue Limit (MRL). Erschwerend kommt hinzu, dass regulatorische Vorgaben für bestimmte Substanzen mindestens zwei Identifikationspunkte verlangen – bei GC-EI neben dem Chromatogramm

LABORPRAXIS 9 | 2026

typischerweise über charakteristische Fragmentionen im Selected Ion Monitoring (SIM)-Modus. Ist der SIM-Modus nicht möglich oder eindeutig, wird ein zweiter Messdurchlauf auf einer LC-MS/MS-Plattform (Flüssigchromatographie-Massenspektrometrie) notwendig: mit erneuter, oft aufwendig angepasster Probenvorbereitung – und für flüchtige oder thermolabile Analyten mitunter ohne verwertbares Ergebnis, weil diese sich unter den mit LC-MS normalerweise einhergehenden Electrospray-Ionisation (ESI)-Bedingungen schlicht nicht ionisieren lassen. Das Ergebnis: zwei separate Geräteökosysteme, zwei Spektralbibliotheksformate und zwei Methodenentwicklungspipelines – mit doppeltem Aufwand für Beschaffung, Wartung und Schulung.

Softe Ionisierung als Brücke zwischen GC und LC Genau an dieser Stelle setzt eine DBDI-basierte Ionenquelle an. DBDI steht für Dielektrische Barriereentladung – ein Ionisierungsprinzip, das Analyten weich ionisiert, und sie daher weniger fragmentiert. Das Ergebnis sind Spektren, die von intakten Molekül- und Quasimolekülionen dominiert werden: vorwiegend [M+H]⁺ und [M]⁺. Während EI die Signalintensität auf 10 bis 20 Fragmentpeaks verteilt, konzentriert die DBDI-Ionenquelle das Signal in einer oder zwei dominanten Ionenspezies. Plasmion hat diese Technologie unter dem Namen Sicrit kommerzialisiert. Ein entscheidender architek-

Spektroskopie n Lebensmittelanalytik

tonischer Vorteil: Über dedizierte Kopplungsmodule kann dieselbe Ionenquelle wahlweise eine GC- oder eine LC-Trennung mit demselben Massenspektrometer verbinden. GC- und LC-Messungen erfolgen weiterhin als separate Läufe, teilen sich aber dieselbe Ionenchemie, dieselbe Spektralbibliothek und denselben Bestätigungs-Workflow. Zusätzlich kann die Ionenquelle sowohl polare als auch unpolare Komponenten ionisieren und löst damit die traditionelle Grenze zwischen GC- und LC-basierter Analytik ein Stück weit auf. Sie ist dabei nicht an einen bestimmten Gerätehersteller gebunden, sondern lässt sich mit allen handelsüblichen Chromatographie-Systemen (GC, LC, SFC) und einem Atmosphärendruck-Massenspektrometer kombinieren.

Dass die Ionenquelle intakte Molekülionen liefert und sich mit beiden Trennplattformen kombinieren lässt, ist die technische Grundlage – die entscheidende Frage für den Laboreinsatz ist jedoch: Reicht die Empfindlichkeit für regulatorisch relevante Nachweisgrenzen (LODs)? LODs für Pestizide müssen den EU-StandardHöchstwert von 10 ppb erreichen oder unterschreiten, idealerweise ohne auf zielgerichtete Akquisitionsmodi wie SIM oder Multiple Reaction Monitoring (MRM) angewiesen zu sein. In einer Untersuchung mit einem GC-DBDI-LCQTOF-Setup wurden 74 Pestizide aus drei Restek-Multirückstandsstandards über einen fünfpunktigen Kalibrierungsbereich von 1 ppb bis 1 ppm ausgewertet. Die LODs wurden gemäß der EU-Kommissions-Methodik berechnet (3,9 × Sb / Steigung; Sb = Std. Abw.). Sämtliche Messungen erfolgten im Full-Scan-MS¹Modus – kein SIM, kein MRM, keine verbindungsspezifische Optimierung. Das Ergebnis: 70 von 74 Verbindungen erreichten LODs unterhalb des EU-Standard-Höchstwerts von

Bild: Plasmion GmbH

Regulatorische Nachweisgrenzen im Full-Scan-Modus

10 ppb. Kalibrierkurven zeigten über alle drei Standards eine starke Linearität. Regulatorisch relevante Nachweisgrenzen im untargeted Full-Scan-Betrieb zu erreichen, ist kein trivialer Punkt: Es zeigt das Optimierungspotenzial dieser Methode für den gezielten Einsatz mit anderen Modi (SIM, MRM) bzw. generell auf Triple-Quadrupol-Systemen (MRM).

MS/MS-Bestätigung direkt aus dem GC-Lauf Ausreichende Empfindlichkeit ist die eine Voraussetzung für den regulatorischen Einsatz – die zweite ist die zweifelsfreie Identifizierung eines Treffers. Genau

2 Gegenüberstellung der MS¹-Spektren für Diazinon: klassische Elektronenstoßionisation (l.) versus DBDI-Ionenquelle (r.). Während EI ein stark fragmentiertes Spektrum mit über 20 konkurrierenden Peaks erzeugt, dominiert bei der DBDI-Ionenquelle das intakte [M+H]⁺-Ion.

LABORPRAXIS 9 | 2026

Lebensmittelanalytik n Spektroskopie

Diese Frage wurde u. a. in einer Studie untersucht, die im Rahmen eines Promotionsprojekts an der Technischen Universität München mit demselben GCDBDI-LC-QTOF-Setup durchgeführt wurden. Dabei wurden 687 Pestizide – sowohl GC- als auch LC-geeignete Verbindungsklassen analysiert, wovon in einem ersten Versuch ohne Optimierung bereits 99,1 % nachgewiesen werden konnten. Bemerkenswert: Auch die klassisch LC-geeigneten Verbindungen wurden dabei ohne jede Derivatisierung über die GC-Trennung gemessen – möglich, weil die DBDI-Ionisierung nicht auf polare oder unpolare Analyten beschränkt ist. Der lineare dynamische Bereich überstieg drei Größenordnungen, und die Empfindlichkeit erfüllte die EU-MRLSchwellenwerte für alle nachgewiesenen Verbindungen. Dabei reduzierte der Einsatz von Wasserstoff statt Helium als Trägergas die Laufzeit um etwa 40 % auf 15 Minuten – bei gleicher chromatographischer Auflösung und ohne negative Auswirkungen auf MSLeistung oder Spektrenqualität.

Bild: Plasmion GmbH

Was das für den Laboralltag bedeutet

3 GC-DBDI MS²-Spektrum für Diazinon, überlagert mit dem Shimadzu LC-MS/MSBibliothekseintrag. Die korrekte Verbindung wurde als Top-Treffer identifiziert.

hier zeigt sich ein weiterer Vorteil der intakten Vorläuferionen: Mit einem dominanten [M+H]⁺Vorläuferion wird der Bestätigungs-Workflow erheblich vereinfacht. Datenabhängige Akquisition (DDA) kann automatisch Collision-induced Dissociation (CID)-Fragmentierung für Verbindungen von Interesse auslösen. Die resultierenden MS²-Spektren entstehen aus einem klar definierten Vorläuferion unter kontrollierten Kollisionsenergien – dasselbe experimentelle Rahmenwerk wie bei der LC-MS/MS-Bestätigung. Da die erzeugten Vorläuferionen chemisch äquivalent zu den von ESI erzeugten sind, können MS²-Spektren aus GC-DBDI-Akquisitionen direkt gegen bestehende LC-MS/MS-Spektralbibliotheken abgeglichen werden – ohne Übersetzung oder Anpassung. Für Diazinon z. B. stimmte das MS²-Spektrum mit dem Shimadzu-LC-MS/MS-Bibliothekseintrag als TopTreffer überein.

Abdeckung des chemischen Raums Nachdem Sensitivität und Bestätigungsfähigkeit an einem kleineren Verbindungssatz gezeigt waren, stellte sich die Frage, wie weit sich dieser Ansatz skalieren lässt – und wie viel des relevanten Verbindungsraums eine einzige Methode überhaupt abdecken kann. GCund LC-Methoden haben diesen Raum traditionell nach chemischen Eigenschaften aufgeteilt: flüchtige und halbflüchtige unpolare Verbindungen zur GC, polare und thermolabile zur LC. Viele Pestizidlisten enthalten Verbindungen aus beiden Bereichen – und keine konventionelle Einzelplattform deckt beide ab.

LABORPRAXIS 9 | 2026

Die analytischen Vorteile haben eine direkte Infrastrukturdimension. Ein konventionelles Labor, das GC-MS und LC-MS als separate Plattformen betreibt, unterhält zwei unabhängige Geräteökosysteme: zwei Massenspektrometer, zwei Ionisierungsquellen, zwei Spektralbibliotheksformate, zwei Methodenentwicklungspipelines. Mit einer gemeinsamen Ionenquelle für GC und LC teilen sich beide Trennmethoden dieselbe Ionenchemie, dieselbe Spektrenbibliothek und denselben Bestätigungs-Workflow. GC-EI und LC-ESI werden dadurch nicht obsolet – es wird weiterhin Anwendungen geben, die spezifisch EI-Fragmentmuster zur Identifizierung benötigen, oder ESI für Verbindungen, die eine GC-Trennung nicht vertragen. Was neu entsteht, ist eine dritte Kategorie: Anwendungen, bei denen ein einziger Ionisierungsansatz beide Verbindungsräume auf einer einheitlichen MS-Plattform abdeckt. Für genau diese dritte Kategorie reduziert sich der eingangs beschriebene Aufwand in Bezug auf Infrastruktur und Abläufe spürbar: Eine statt zwei Geräteplattformen, eine gemeinsame Spektrenbibliothek, weniger doppelte Methodenentwicklung, geringerer Wartungs- und Schulungsaufwand.

Fazit Weiche Ionisation in Kombination mit GC verändert nicht nur die Spektrenqualität – sie schafft die Voraussetzung für einen grundlegend anderen AnalyseWorkflow. Die DBDI-basierte Ionenquelle erzeugt Spektren, die von intakten Molekül- und Quasimolekülionen dominiert werden, mit Nachweisgrenzen, die für viele Substanzen bestehende GC-MS-Verfahren sogar übertreffen, und ermöglicht MS/MS-Bestätigung über den direkten Abgleich mit LC-MS/MS-Bibliotheken. Für Labore, die GC-MS und LC-MS bislang als getrennte Welten betreiben, eröffnet DBDI damit einen Weg, diese Grenze aufzulösen, ohne auf die analytische Tiefe einer der beiden Methoden zu verzichten. n

Produkte n Lebensmittelanalytik

Fermentationsprozesse in Brauereien überwachen

Analyse von Hefe innerhalb einer Minute

Bild: Dunn Labortechnik

Unterschiedliche Hefevitalität führt zu inkonsistenten Gärergebnissen. Brauereien müssen daher genaustens Monitoren, welche Konzentrationen aktiver Hefen im Batch vorliegen, analysiert die Lebendzellzahl und Viabilität von Hefen direkt am Fermenter. Mit dem integrierten Rechner lässt sich die optimale Anstellmenge exakt berechnen und Fehldosierung vermeiden. Das neue Ampha X10 von Amphasys, vertrieben durch Dunn Labortechnik GmbH, ermöglicht die schnelle und zuverlässige Analyse von Hefezellen direkt am Fermenter. Innerhalb von einer Minute bestimmt das Gerät simultan die Zellzahl von Saccharomyces in der Probe sowie Viabilität und die Anzahl an Zellen in der exponentiellen Wachstumsphase. Das portable und batteriebetriebene System misst die elektrische Impedanz der einzelnen Zellen, sodass weder Färbung noch Inkubationszeiten notwendig sind. Es wurde speziell für Brauereien entwickelt und eignet sich zur Überprüfung der Chargenkonsistenz und der Überwachung von Fermentationsprozessen. Zudem ermöglicht es Anwendern, datengestützte Entscheidungen über die Höhe der Anstellmenge und zur Wiederverwendung von Hefe direkt am Einsatzort zu treffen. Ein Bedienungsassistent erleichtert die Benutzung und automatische Auswertung. Über den integrierten Rechner lässt sich die benötigte Menge an Hefe direkt basierend auf der Lebendzellzahl berechnen. Dazu braucht das System die Angaben zu Verdünnungsfaktor, Batchvolumen, Stammwürzegehalt (°P) und der angestrebten Anstellrate (M/ml/°P). Eine zu hohe oder zu geringe Anstellmenge wird so vermieden. In Deutschland wird das System von Dunn Labortechnik vertrieben. n

LAB-SUPPLY n LP 9

LAB-SUPPLY FREIBURG

Digitale Transformation live testen Am 21. Oktober 2026 bringt die LAB-SUPPLY aktuelle Labortechnik in die Messe Freiburg. Im Zentrum steht diesmal ein exklusiver Use Case zur digitalen Transformation im Labor: eine live vorgeführte teilautomatisierte Aromaextraktion. Weitere Themen sind Laborsicherheit, Life Science und HPLC.

ach Dresden und Leverkusen im September macht die LAB-SUPPLY im Herbst Station in Freiburg im Breisgau. Über 150 Firmen präsentieren dort am 21. Oktober 2026 Geräte, Verbrauchsmaterialien und Dienstleistungen für den Laboralltag. Das Konzept der LAB-SUPPLY bleibt dabei das altbewährte: eine kompakte Ausstellung und einfacher direkter Austausch mit den Ausstellern und regiona-

len Handelsvertretern, alles an einem Tag. Besucher können viele Geräte Tools direkt im Handling testen, Anwendungen mit den Fachleuten besprechen und verschiedene Lösungen vergleichen. Die Ausstellung öffnet um 9:00 Uhr. Ab 9:30 Uhr startet das Vortragsprogramm mit rund 60 Fachvorträgen: von Grundlagen der Labortechnik bis zu spezialisiertem Applikationswissen der Analytik und Live Sciences

Bild: Stefan Stark

1 2024 war die LAB-SUPPLY zuletzt in Freiburg. Dieses Jahr ist es wieder soweit, am 21. Oktober 2026 kehrt die Messe in den Süden Deutschlands zurück.

LABORPRAXIS 9 | 2026

Bild: EYE AM CHRIS

LP 9 n LAB-SUPPLY

2 Ein Roboterarm von ABB übernimmt das Probenhandling im Use Case.

Exklusiver Use Case: Vernetztes Labor im Livebetrieb Ein besonderes Highlight in Freiburg ist der eigens eingerichtete Themenbereich zur digitalen Transformation im Labor. Dort zeigen Düperthal, Mettler Toledo, 2mag und Smart Lab Solutions gemeinsam, wie aus einzelnen Laborgeräten ein intelligenter, durchgängig digitalisierter Workflow entsteht. Am Beispiel der Aromaextraktion demonstrieren sie den kompletten Prozess von der sicheren Lagerung der Lösungsmittel über die automatisierte Prozesskontrolle bis zur lückenlosen Datendokumentation. Die Live-Demo läuft über den Tag verteilt mehrfach im Anschluss an begleitende Kurzvorträge. Diese behandeln weitere Beiträge zur Digitalisierung, etwa zum offenen Laborstandard OPC UA LADS, der Interoperabilität zwischen Geräten unterschiedlicher Hersteller ermöglicht. Auch Praxisbeispiele aus der Batterieforschung stehen im Programm, sowie Impulse zum Forschungsdatenmanagement mit elektronischen Laborbüchern.

Wer sich über die weiteren Vortragsinhalte im Vorfeld informieren möchte, um den Messebesuch bestmöglich zu planen, findet das aktuelle Vortragsprogramm online auf www.lab-supply.info/besuchen/ freiburg.

20 Jahre LAB-SUPPLY Zum 20-Jahre-Jubiläum begleiten weiterhin die Fotobox sowie das LAB-SUPPLY-Glücksrad den Messetag. Und auch das große Gewinnspiel verdient Erwähnung: Um 15:30 Uhr verlosen wir wieder unter den noch anwesenden Teilnehmern, die einen Gewinnspiel-Flyer vor Ort ausgefüllt haben, einen Laboreinkaufsgutschein über 1.000 Euro, einzulösen bei Th. Geyer. Kommen Sie vorbei, frischen Sie Ihr Laborwissen auf und nehmen ein paar Impulse zur Digitalisierung und Automation bestehender Workflows mit. Wir freuen uns auf Ihren Besuch. n

Fachvorträge den ganzen Tag Abgesehen von er Labordigitalisierung stehen auch die klassischen Labor-und Analytikthemen auf dem LAB-SUPPLY „Lehrplan“. So ist etwa Metrohm mit einer umfangreichen Reihe vor Ort und behandelt darin Themen wie Titration, Ionenchromatographie, Spektroskopie und Prozessanalytik – darunter auch das Screening auf per- und polyfluorierte Alkylsubstanzen (PFAS). Anton Paar steuert Beiträge zu Dichtemessung, Rheologie, Differenzkalorimetrie und Mikrowellenaufschluss bei. Agilent Technologies stellt unter anderem Lösungen zur Nukleinsäure-Quantifizierung, Molekülspektroskopie und Bioanalytik von Proteinen und Antikörpern vor.

LP INFO

LAB-SUPPLY Freiburg Mittwoch, 21. Oktober 2026, 9:00 bis 15:30 Uhr Neuer Messplatz 1, 79108 Freiburg im Breisgau, in der Messe Freiburg Rund 150 Aussteller und 60 Fachvorträge aus der Laborbranche PLUS: exklusiver Use Case zur digitalen Transformation im Labor

LABORPRAXIS 9 | 2026

Beruf & Karriere n LP 9

Praxisnahe Hochschullehre

Projektwoche im Gläsernen Labor

Universität Lübeck öffnet Forschungs- „Am coolsten ist das Vortexen“ Stella schaut konzentlabore für Studierende

Bild: Guido Kollmeier / Universität zu Lübeck

riert auf das Reaktionsgefäß in ihrer Hand. Das hochgewachsene Mädchen steht an einer Laborbank des Gläsernen Labors auf dem Campus Buch. Das letzte Experiment der Gruppe „Seltene Erkrankungen“ in der Projektwoche des Glä- Beim Experiment ist Präzision gefragt: Die Schülerinnen pipettieren ihre Proben. sernen Labors läuft. Die 25 Jugendlichen im Alter von 13 bis 19 Jahren, die meisten aus Berlin und einige aus der Brandenburger Umgebung, wollen herausfinden, wie stark verdünnt eine Probe sein kann, damit ein PCR-Test noch Ergebnisse liefert. Die Konzentration in der Gruppe ist spürbar: Damit das Experiment klappt, müssen sie exakt und sicher pipettieren. Spaß macht es aber auch. „Das Vortexen eben war definitiv das Coolste in dieser Woche“, sagt Stella und wirft ihren langen blonden Pferdeschwanz lachend über die Schulter. Diese Projektwoche ist etwas Besonderes, denn im Unterschied zum üblichen Kursprogramm des Gläsernen Labors findet sie nicht als Teil des Unterrichts während der Schulzeit statt, sondern in den Sommerferien. „Die Jugendlichen melden sich aus eigenem Interesse an, das ergibt eine ganz andere Dynamik“, sagt Diplom-Biotechnologin Ulrike Mittmann. Die Wissenschaftlerin betreut das Thema Molekularbiologie am Gläsernen Labor. n

Bild: Gläsernes Labor

Mit dem Start des Lehrprojekts „Life Labs. Lablets für interdisziplinäre und forschungsnahe Lehre“ stärkt die Universität zu Lübeck das forschungsnahe Lernen durch die Einbindung hochmoderner Forschungslabore in die Lehre. Es setzt neue Impulse für die Lehre und soll Studierende früh für Forschung und wissenschaftliches Arbeiten begeistern. Zugleich fördert es die interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen den Studiengängen der Gesundheitswissenschaften, Medizin und den MINT-Fächern. Das hochschulübergreifende Projekt wird von der Stiftung Innovation in der Hochschullehre mit bis zu 5,5 Millionen Euro über einen Zeitraum von sechs Jahren gefördert. Hierfür werden auf dem Lübecker Campus fünf hochmoderne Forschungslabore der Universität zu Lübeck und des FraunhoferInstituts IMTE für die Lehre geöffnet. Studierende erhalten die Möglichkeit, Forschung dort zu erleben, wo sie entsteht, und Ein Lehrprojekt an der Universität zu Lümodernste Technolo- beck bringt Studierende früh in Kontakt mit gien aus erster Hand Forschungslaboren und stellt so einen kennenzulernen. n starken Praxisbezug her.

Förderung junger MINT-Talente

Neue Ansätze für Krebstherapie und Biotechnologie

LABORPRAXIS 9 | 2026

„Unsere Forschung verbindet Biotechnologie mit Künstlicher Intelligenz und Laborautomatisierung“, erläutert Helleckes. „So wollen wir Fehlentwicklungen früher erkennen und Ressourcen in der Entwicklung schonen, um biotechnologische Verfahren schneller in die industrielle Anwendung zu bringen.“ Helleckes wechselt im Februar 2027 ans KIT zum Institut für Funktionelle Grenzflächen. Die zweithäufigste Todesursache in Deutschland ist Krebs. Für Diagnose und Behandlung kommen in der Nuklearmedizin unter anderem radioaktive Isotope aus den Gruppen der Lanthanide und Actinide zum Einsatz. Um besser zu verstehen, was mit diesen Stoffen in Zellen und Geweben geschieht, wollen Forschende herausfinden, wo sie sich anreichern, in welcher chemischen Form sie vorliegen und welche Veränderungen sie auslösen. n

Die Nachwuchswissenschaftlerinnen Dr. Bianca Schacherl (l.) und Dr. Laura Marie Helleckes erhalten für ihre Projekte eine Förderung der Carl-Zeiss-Stiftung.

Bild: links: Phil Dera; rechts: Department of Chemical Engineering, Imperial College London

Die Carl-Zeiss-Stiftung fördert zwei Nachwuchswissenschaftlerinnen des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) im Programm „CZS Nexus“. Beide Forscherinnen erhalten jeweils rund 1,5 Millionen Euro, um eigene interdisziplinäre Arbeitsgruppen am KIT aufzubauen. Dr. Laura Marie Helleckes untersucht, wie sich biotechnologische Prozesse vom Labor in die industrielle Produktion übertragen lassen. Dr. Bianca Schacherl nutzt moderne Röntgenverfahren, um radioaktive Stoffe in biologischen Proben zu untersuchen und neue Erkenntnisse für die Krebstherapie zu gewinnen. Es folgt ein kurzer Blick auf die Forschungsprojekte der beiden Wissenschaftlerinnen. Die industrielle Biotechnologie nutzt Mikroorganismen und Enzyme, um wichtige Produkte wie Medikamente, Materialien und Chemikalien ressourcenschonender herzustellen. Viele Prozesse funktionieren im kleinen Labormaßstab gut, lassen sich aber nur schwer auf industrielle Anlagen übertragen. Eine der Hauptursachen hierfür ist, dass sich das Verhalten biologischer Systeme unter Produktionsbedingungen oft erst bei Versuchen im größeren Maßstab zeigt. Dadurch fallen Probleme häufig in der späten Entwicklungsphase auf, wenn notwendige Änderungen teuer und aufwendig sind. Helleckes möchte im Projekt Self-Scale die Skalierungsprobleme in der Entwicklung biotechnologischer Produktionsprozesse früher erkennen. Dazu verknüpft sie Experimente in unterschiedlichen Größenordnungen miteinander. Automatisierte Laborplattformen liefern dafür fortlaufend Messdaten, die von KI-Modellen ausgewertet werden. Diese schlagen anschließend vor, welche Experimente als Nächstes wichtige Informationen liefern können.

LP 9 n Weiterbildung & Termine

Vorlesungsreihe „Neue Wege in der Biomedizin“

Mikroplastik ist buchstäblich überall – auch in allem, was wir essen. Neuere Studien zeigen, dass die winzigen Plastikpartikel in vielen Geweben des Körpers vorkommen können, einschließlich des Gehirns. Aber was passiert genau, wenn Mikro- und Nanoplastik neuralem Gewebe ausgesetzt sind? Wie beeinflussen sie Gehirnzellen, und können sie wieder abgebaut oder entfernt werden? Unter dem Titel „Neue Wege in der Biomedizin“ stellen Forschende vom Verband Biologie, Biowissenschaften und Biomedizin in Deutschland (VBIO), Gläsernes Labor und Campus Berlin Buch im Rahmen einer Vorlesungsreihe im Zeiss Großplanetarium Berlin ihre interdisziplinären Forschungsergebnisse vor. Am 04. November 2026 zum Thema „Plastik im Kopf: Nanoplastik findet sich auch in unserem Gehirn. Welchen Einfluss hat das auf die Zellfunktionen unseres Zentralorgans?" Vortragende sind Paula Leupold (Max Delbrück Center for Molecular Medicine), Georg Braune (Charité – Universitätsmedizin Berlin) und Florian Bartsch (Max Delbrück Center for Molecular Medicine). Die Forschenden stellen ihre neuesten Ergebnisse darüber vor, wie Plastikpartikel mit Nervenzellen interagieren. Mit modernster Mikroskopie und Mini-Gehirn-Modellen zeigen sie, wie diese Partikel in Zellen eindringen, wie sie sich dort verhalten und welche Konsequenzen das für die Funktion der Zellen haben kann.

Plastik im Kopf – und nun?

Makro-, Mikro- und Nanoplastik sind mittlerweile in unserer Umwelt ubiquitär - und gelangen von dort auch in die Nahrungskette. (Symbolbild)

Die Vortragsreihe ist offen für alle. Der Besuch einer Vorlesung kann als Fortbildung angerechnet werden. Anmeldung unter: ticket@planetarium.berlin n

Normen & Gesetze n LP 9

Zusammenlegung von BfR, MRI und BZfE

Der Bundesminister für Landwirtschaft, Ernährung und Heimat, Alois Rainer, will den gesundheitlichen Verbraucherschutz stärken und treibt dazu die Staats- und Verwaltungsmodernisierung in seinem Ressort voran. Nach der Verschlankung von Strukturen im Bundeslandwirtschaftsministerium werden das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR), das Max-Rubner-Institut (MRI) und das Bundeszentrum für Ernährung (BZfE) im Geschäftsbereich des Bundesministeriums für Landwirtschaft, Ernährung und Heimat (BMLEH) zusammengeführt. Mit dem neuen „Bundesinstitut für Risikobewertung und Ernährung“ bündelt und stärkt das BMLEH die Kompetenzen im gesundheitlichen Verbraucherschutz, wie es in einer Pressemeldung heißt. Zuständigkeiten werden klarer geordnet, wissenschaftliche Expertise enger vernetzt und Abstimmungsprozesse effizienter gestaltet. Ziel sei es, mit einer effizienten Behördenleitung Doppelstrukturen aufzulösen und Abstimmungsprozesse zu verkürzen. Die Aufgaben der Bereiche Lebensmittelqualität, Lebensmittelsicherheit und Ernährungssicherung, Ernährungs- und Risikokommunikation sowie Ernährungsbildung werden vereint. Damit verfolgt das neue Institut einen ganzheitlichen Ansatz. Dieser umfasst neben der Chemikalien-, Produkt-, Futtermittel- und Lebensmittelsicherheit auch das Wissen über Produktionsformen

Bild: Ursula Böhmer

„Bundesinstitut für Risikobewertung und Ernährung“ vereint drei Institute Das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (im Bild) soll künftig drei einzelne Institute zu einer gemeinsamen Einrichtung vereinen.

sowie wichtige Aspekte der Ernährung für Bevölkerungsgruppen aller Altersklassen. Ernährungsbildung und Ernährungskompetenz werden gestärkt, Risikobewertungen wissenschaftlich unter Einbeziehung ernährungsphysiologischer und epidemiologischer Aspekte weiterentwickelt. Das BMLEH verbindet dadurch Ernährungssicherung und Lebensmittelsicherheit miteinander. Die geschätzte und wichtige Unabhängigkeit der wissenschaftlichen Beratung und Kommunikation im Bereich Lebensmittelsicherheit wird um den Bereich der Ernährung erweitert. Die Zusammenführung der Nationalen Referenzlaboratorien soll die Leistungsfähigkeit in Forschung und Analytik erhöhen. Verbraucherkommunikation und wissenschaftliche Kommunikation werden zudem besser verknüpft mit dem Ziel, die Information der Öffentlichkeit und der Fachöffentlichkeit zu stärken. Das neue Bundesinstitut soll 2029 an den Start gehen. Es bedarf eines Errichtungsgesetzes mit definierten gesetzlichen Aufgaben. Bereits zum 1. Januar 2028 werden in einem ersten Schritt die Nationalen Referenzlaboratorien des Bundesamts für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (BVL) in das BfR integriert. n

Industrieverband Spectaris plädiert für Ausnahme

Per- und polyfluorierte Alkylverbindungen (PFAS) stehen seit Jahren im Mittelpunkt einer intensiven politischen und gesellschaftlichen Debatte. Hintergrund ist, dass bestimmte dieser so genannten „Ewigkeitschemikalien“ aufgrund ihrer Beständigkeit (Persistenz), ihrer Mobilität oder Risiken für Umwelt und Gesundheit weltweit verstärkt in den Fokus von Behörden geraten sind. Die Europäische Union prüft derzeit eine weitreichende Beschränkung der gesamten Stoffgruppe. Hinter dem Sammelbegriff PFAS verbergen sich mehr als 14.000 verschiedene Stoffe, und es kommen immer wieder neue dazu. Doch obwohl sie alle unter eine gemeinsame Bezeichnung fallen, unterscheiden sie sich zum Teil erheblich in ihren chemischen, physikalischen und biologischen Eigenschaften sowie in ihren Anwendungen und potenziellen Auswirkungen auf Mensch und Umwelt. Eine gesonderte Untergruppe der PFAS sind Fluorpolymere. Sie kommen in zahlreichen Hightech-Anwendungen zum Einsatz – etwa in der Medizintechnik, Photonik, Analytik, Bio- und Labortechnik, Halbleiterfertigung sowie in Energie- und Kommunikationssystemen. Für viele dieser Anwendungen existieren derzeit keine gleichwertigen Alternativen – und es sind auch keine Alternativen in absehbarer Zukunft zu erwarten. Anders als jene PFAS, für die Risiken für Mensch und Umwelt bereits nachgewiesen wurden, sind Fluorpolymere weder mobil noch bioakkumulativ und gelten nach aktuellem Wissensstand als toxikologisch unbedenklich. Allerdings können bei ihrer Herstellung und Entsorgung andere Stoffe entstehen, die schädlich sein können. Dennoch lässt sich die Frage aufwerfen: Sollten Fluorpolymere genauso behandelt werden wie alle anderen PFAS,

LABORPRAXIS 9 | 2026

Bild: KI-generiert / Gemini

Expertenbericht: Geht die PFAS-Beschränkung zu weit?

PFAS sollen strenger reguliert werden. Doch für die Unterklasse der Fluorpolymere wünschen sich Industrievertreter eine Ausnahme. Eine Metaanalyse fasst die Gründe zusammen (Symbolbild).

die im Mittelpunkt der regulatorischen Debatte stehen? Dieser Frage widmet sich der neue Meta-Report „Scientific Report on Fluoropolymers End-of-Life 2026“ der amerikanischen Toxikologin und Regulierungsexpertin Dr. Barbara J. Henry, erstellt im Auftrag des deutschen Industrieverbandes Spectaris. Der Bericht bewertet den aktuellen wissenschaftlichen Kenntnisstand zu den Emissionen am Lebensende von Fluorpolymeren und untersucht, ob die Annahmen des laufenden PFAS-Beschränkungsverfahrens durch die verfügbaren wissenschaftlichen Erkenntnisse gestützt werden. Das Fazit des Berichts: Fluorpolymere nehmen innerhalb der PFAS eine Sonderstellung ein und sollten im Rahmen der PFAS-Regulierung gesondert bewertet werden. n

JAHRE

LAB SUPPLY gegr. 2006

LABORTECHNIK ZUM ANFASSEN

Auf der einzigen Fachmesse on Tour finden Sie alles für Ihren Laboralltag. Und das Beste: Direkt in Ihrer Nähe!

14789

Je t z t kostenfrei weiterbilden! NEU 24. Sept. 2026

21. Oktober 2026

03. Nov. 2026

27. Januar 2027

23. Februar 2027

10. März 2027

07. April 2027

20. April 2027

Leverkusen

Freiburg

Hamburg

Basel (CH)

Den Haag

Messe Freiburg

MesseHalle Hamburg-Schnelsen

St. Jakobshalle

Fokker Terminal

Münster

Wien

Forum Leverkusen

Frankfurt

myticket Jahrhunderthalle Frankfurt

Messe und Congress Centrum Halle Münsterland

VIECON – Vienna Congress & Convention Center

LAB-SUPPLY auf Jubiläumstour Seit 20 Jahren ist LAB-SUPPLY die führende Fachmesse für instrumentelle Analytik, Labortechnik, Biotechnologie und Life Science – in unterschiedlichen Städten in Deutschland, Österreich, Schweiz und den Niederlanden. Im Fokus der Ausstellung und Fachvorträge stehen Sie und Ihr Laboralltag. Informieren Sie sich kostenfrei an nur einem Tag über die neuesten Trends in der Laborbranche. www.lab-supply.info

Eine Veranstaltung von

– einer Marke der

Weitere Termine online!

LP-Community n LP 9

Bild des Monats

Schwarze Löcher sind dafür bekannt, dass sie alles restlos verschlingen. Nicht einmal Licht entkommt ihrer Gravitation. Doch 1974 stellte der britische Physiker Stephen Hawking eine spektakuläre Theorie auf: Abgeleitet aus Konzepten der Quantenfeldtheorie und der allgemeinen Relativitätstheorie beschreibt er die Entstehung einer speziellen Strahlung am Ereignishorizont der Schwarzen Löcher. Die nach ihm benannte Hawking-Strahlung beschäftigt bis heute Wissenschaftler auf der ganzen Welt. Eine erstaunliche Konsequenz aus der Hawking-Strahlung: Schwarze Löcher verdampfen mit der Zeit, allerdings sehr langsam (ein Schwarzes Loch mit Sonnenmasse hätte demnach eine Lebensdauer von 1066 Jahren).

Alle paar Tage erneuert der Darm sein inneres Gewebe. Forscher der Hebrew University habe entdeckt, dass diese Leistung von einem verborgenen Netzwerk spezialisierter mesenchymaler Stützzellen begleitet wird. Die Mikroskopie-Aufnahme zeigt diese Zellen (grün gefärbt) unter der Darmschleimhaut. Mehr Bilder finden Sie auch in unserer Bildergalerie „Wissenschaftsbild des Tages“: laborpraxis.de/bilder

LP COMIC

Neues aus dem Labor „SCHNELL & GÜNSTIG“

LABORPRAXIS 9 | 2026

Bild: BoliviaInteligente

Bild: Amal Gharbi und Michal Shoshkes-Carmel

Wer hat's entdeckt?

LP 9 n LP-Community

LP WISSEN

IMPRESSUM

www.laborpraxis.de

Leserservice

Bild: KI-generiert

Wussten Sie, dass... …der erste Burger aus Laborfleisch schon 2013 auf den Teller kam? Bestehend aus kultivierten Muskelzellen, Roter Beete für die Farbe, Gewürzen und Semmelbröseln; produziert innerhalb von drei Monaten – alles andere als Fast Food. Und alles andere als günstig: Die Herstellungskosten dieses ersten Burgers beliefen sich auf 250.000 Euro. Heute sieht es schon anders aus. Das amerikanische Lebensmitteltechnologie-Unternehmen Eat Just hat bereits kultivierte Hähnchenspieße für unter 14 Euro angeboten – in Singapur erhielt das Laborfleisch im Dezember 2020 die Zulassung. In der EU sind wir noch nicht so weit. Hier regelt die Novel-Food-Verordnung, welche neuartigen Lebensmittel für den menschlichen Verzehr zugelassen werden. Und die hätte womöglich dem australischen Unternehmen Cultured Meat nicht so schnell die Zulassung erteilt. Dieses hat nämlich für eine Marketing-Kampagne „Mammut-Fleischbällchen“ produziert: kultiviertes Fleisch, basierend auf Mammut- und Elefanten-Genen. Ob das noch mit gutem Geschmack vereinbar ist? Immerhin: für dieses Fleischbällchen musste kein Tier sterben – zumindest nicht in den letzten 4.000 Jahren.

Bild: Vogel Communications Group

Buchtipp des Monats Welche Rohstoffe, Verfahren und Beschichtungssysteme bieten einen messbaren ökologischen Nutzen? Und wie lässt sich dieser belastbar nachweisen und kommunizieren? Das neue Fachbuch „Nachhaltige Lacksysteme“ der Vogel Communications Group vermittelt das notwendige Wissen, um Farben und Lacke über ihren gesamten Lebensweg hinweg zu beurteilen. Das Buch verbindet ökologische Bewertungsmethoden wie Carbon Footprint und Life Cycle Analysis mit anwendungsnahem Fachwissen zu Rohstoffen, Herstellung und Applikation. Auch Entlackung, Recycling und Kreislaufwirtschaft werden ausführlich behandelt. Leser erhalten mit diesem Fachbuch eine fundierte Grundlage, um nachhaltigere Lacksysteme auszuwählen, Prozesse zu optimieren und ökologische Vorteile nachvollziehbar zu belegen. Im Unterschied zu Publikationen, die einzelne Materialien oder Technologien isoliert betrachten, nehmen die Autoren die gesamte Wertschöpfungskette in den Blick. Das Fachbuch zeigt, dass die Nachhaltigkeit eines Lacksystems nicht allein von biobasierten Rohstoffen oder einem reduzierten Lösemittelanteil abhängt. Ebenso entscheidend sind der Energiebedarf bei Herstellung und Trocknung, der Auftragswirkungsgrad, die Rückgewinnung von Materialien sowie die spätere Entlackung und Verwertung beschichteter Bauteile. Das Buch ist bei der Vogel Communications Group erschienen und kostet 49,80 Euro, ISBN: 978-3-8343-3558-6

laborpraxis.de/hilfe oder E-Mail an vertrieb@vogel.de mit Betreff „LABORPRAXIS”. Gerne mit Angabe Ihrer Kundennummer vom Adressetikett: *CS-1234567*

Redaktionsservice Kontakt zur Redaktion: Tel. +49 931 418-2333 fachmedien@vogel.de Chefredakteur: Marc Platthaus (map), V. i. S. d. P. Redaktion: Dr. Ilka Ottleben (ott) Christian Lüttmann (clu) Freie Mitarbeiter: Elke Oleson (ole) Layout: Alexandra Geißner Schreibweisen, Firmen- und Produktnamen: Wir halten uns generell an die Schreibempfehlungen des Dudens. Haftungsausschluss: Für den Inhalt der einzelnen Artikel sind die jeweils benannten Autoren verantwortlich, er spiegelt nicht zwangsläufig die Meinung der Redaktion wider. Eine Haftung für die Richtigkeit der Veröffentlichungen kann trotz sorgfältiger Prüfung nicht übernommen werden. Kein Teil dieser Publikation darf ohne ausdrückliche schriftliche Genehmigung in irgendeiner Form reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme verarbeitet, vervielfältigt oder verbreitet werden.

Verkauf von Medialeistungen Director Commercial: Max Stern sales@vogel.de Auftragsmanagement: auftragsmanagement@vogel.de

Abonnement Bezugspreis (inklusive Versandkosten): Inland: jährl. 229,90 € Ausland: jährl. 248,50 € Verbreitete Auflage: Angeschlossen der Informationsgemeinschaft zur Feststellung der Verbreitung von Werbeträgern – Sicherung der Auflagenwahrheit. Aktuelle Zahlen: www.ivw.de ISSN 0344-1733

Vogel Communications Group GmbH & Co. KG Max-Planck-Str. 7/9, 97082 Würzburg Tel. +49 931 418-0 www.vogel.de Registergericht: Amtsgericht Würzburg Handelsregisternummer: HRA 245 Umsatzsteueridentifikationsnummer: DE 169343403 Komplementär GmbH: Vogel Communications Group Verwaltungs GmbH Registergericht: Amtsgericht Würzburg Handelsregisternummer: HRB 10 Geschäftsführung: Matthias Bauer (Vorsitz) Dennis Hirthammer Druck: Vogel Druck und Medienservice GmbH Leibnizstraße 5, 97204 Höchberg Gedruckt auf Steinbeis silk Recyclingpapier, ausgezeichnet mit dem Blauen Engel und dem EU Ecolabel. Mehr Infos unter: www.stp.de Fragen zur Produktsicherheit: produktsicherheit@vogel.de Copyright: Vogel Communications Group GmbH & Co. KG

LABORPRAXIS 9 | 2026

Wirtschaft & Märkte n LP 9

Materialien für LFP-Batterien

Dichtheitsprüfungen

Lanxess stärkt Batteriekompetenz

Neues Applikationslabor erweitert Pfeiffers Angebot

Pfeiffer Vacuum+Fab Solutions hat am Hauptsitz in Aßlar ein neues Applikationslabor eröffnet. Mit diesem erweitert das Unternehmen seine Kapazitäten in Anwendungsfragen und Kundenbetreuung. Die Einrichtung bildet die Grundlage für die Entwicklung und Validierung von Lecksuchlösungen für etablierte und neue Anwendungen. Es ermöglicht Kunden, die zunehmend anspruchsvollen Anforderungen an Qualität und Zuverlässigkeit zu erfüllen. Es ergänzt die Kapazitäten des Unternehmens in Bezug auf Machbarkeitsstudien für Dichtheitsprüfungen, Kundenprojekte und die Weiterentwicklung von Anwendungen. In dem Labor stehen zusätzliche Räumlichkeiten und spezielle Prüfstände zur Verfügung. Kunden können hier die für ihre Anwendungen am besten geeigneten Lecksuchlösungen ermitteln. n

Von Automatisierung bis Nachhaltigkeit

Krebspräventionsgipfel

Neues Laborprojekt adressiert Zukunftsthemen in Norddeutschland

Krebsprävention: Das Wissen ist da, die Umsetzung mangelt

Life Science Nord (LSN) startet mit „LABconnect – Vernetzt in Norddeutschland. Für das Labor der Zukunft.“ ein neues Innovationsnetzwerk für die Laborbranche in Norddeutschland. Ziel ist es, Unternehmen mit Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten, Forschungseinrichtungen, Kliniken, Labordienstleister und Anbieter von Laborbedarf stär- Staatssekretärin Julia Carstens ker zu vernetzen, den Wis- (m.), LSN-Geschäftsführer Oliver Schacht und Annika Wallbott aus senstransfer zu fördern und dem LABconnect-Projektteam bei Kooperationen entlang der gesamten Wertschöpfungs- der Förderbescheidübergabe. kette des Labors anzustoßen. „Die Laborbranche befindet sich in einem tiefgreifenden Wandel. Digitalisierung, Automatisierung und Künstliche Intelligenz eröffnen neue Möglichkeiten für Forschung und Entwicklung, effizientere Prozesse und eine höhere Datenqualität. Gleichzeitig steigen die Anforderungen an Labore durch komplexere Analysen, wachsende Datenmengen, den Fachkräftebedarf und regulatorische Vorgaben. LABconnect greift diese Entwicklungen auf und schafft eine Plattform für Austausch, Wissenstransfer und neue Kooperationen innerhalb der norddeutschen Laborlandschaft“, sagt Oliver Schacht, Geschäftsführer von Life Science Nord. n

Wie lässt sich die Krebsprävention in Deutschland wirksam stärken? Konkrete Maßnahmen und Ideen liefert der gerade veröffentlichte Ergebnisbericht des 2. Nationalen Krebspräventionsgipfels von Deutscher Krebshilfe und Deutschem Krebsforschungszentrum (DKFZ). Rund 50 Fachleute aus Politik, Wissenschaft, Verwaltung, Gesundheitswesen und Zivilgesellschaft hatten im Juni 2026 am Gipfel teilgenommen und ihre Expertise eingebracht. Die politischen Signale zur Stärkung der Prävention stimmen zuversichtlich. „Wir wissen heute so viel wie nie zuvor darüber, wie Krebs verhindert werden kann. Aber wir schaffen es noch nicht, dieses Wissen umzusetzen“, sagt Prof. Rita Schmutzler, Präsidentin der Deutschen Krebshilfe. „Die Ergebnisse des Krebspräventionsgipfels zeigen sehr konkret, an welchen Stellen politisches Handeln erforderlich ist. Jetzt müssen die politischen und strukturellen Voraussetzungen geschaffen werden, um dieses Wissen konsequent in die Praxis zu überführen“, ergänzt Prof. Dr. Michael Baumann, Vorstandsvorsitzender des Deutschen (v.l.) Stephan-Andreas Casdorff, Prof. KrebsforschungsMichael Baumann und Prof. Rita Schmutzler beim 2. Nationalen Krebspräventionsgipfel zentrums (DKFZ). n

LABORPRAXIS 9 | 2026

Im neuen Pfeiffer-Applikationslabor in Aßlar werden auch so genannte Lecksuch-Tage für interessierte Kunden veranstaltet.

Bild: Lena Ganssmann / Tagesspiegel

Bild: Wirtschaftsministerium SH

Bild: Lanxess

Bild: Pfeiffer Vacuum + Fab Solution

Der Spezialchemiekonzern Lanxess baut sein Geschäft mit Materialien für Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LFP) weiter aus. Am Standort Krefeld-Uerdingen hat das Unternehmen ein neues Batterielabor in Betrieb genommen. Dort werIm Batterielabor prüft Lanxess den Einfluss den Batteriematerialivon Eisenoxid- und Eisenphosphat-Qualien auf Basis von Eisentäten in LFP-Materialien direkt in Batterieoxid und Eisenphoszellen. phat getestet und entwickelt. Mit dem neuen Labor ist es möglich, die Materialeigenschaften der Produkte direkt in Batteriezellen zu prüfen. So lässt sich schneller bewerten, wie sich Eisenoxid- und Eisenphosphat-Qualitäten auf Zellleistung, Prozessierbarkeit und Anwendungseignung auswirken. Die technische Ausstattung des Labors ist auch für andere Batterietypen geeignet, etwa für Natrium-Ionen-Batterien, bei denen Natrium-Eisen-Pyrophosphat als Kathodenmaterial eingesetzt wird. „Für Zellhersteller zählt heute nicht nur, ob ein Rohstoff verfügbar ist. Entscheidend ist, wie zuverlässig er sich verarbeiten lässt und welchen Beitrag er zur Zellleistung leistet“, sagt Murat Gürsoy, Innovationsleiter für Eisenoxide und Eisenphosphat bei Lanxess. n